MANUAL DE LABORATORIO

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA UNI-NORTE Sede Regional en Estelí MANUAL DE LABORATORIO 2010 QUÍMICA GENERAL

2 Guía de Laboratorio Nº 1 TEMA: SEPARACIÓN DE LA CASEINA DE LA LECHE I. Introducción Al poner limón o vinagre a la leche, ésta se corta, se formaban grumos debido a la coagulación (desnaturalización) de la proteína de la leche, la caseína. Esta es la técnica empleada desde siempre para la elaboración de requesón, queso fresco y queso curado. II. Objetivos Conocer técnicas de separación de diferente sustancia de la leche y su valor nutritivo. Medir el ph de la leche. III. Materiales * Dos Coladores, 2 cucharas grandes, 1 porra pequeña, medio litro de leche de vaca sin cocer, jugo de limón, costal para colar, gasa, 1 bolsa de cloro, tres toallas pequeñas, un gotero, papel toalla. (materiales que debe traer cada grupo). Cocina Termómetro y cocina. Caja de cintas de papel ph. 6 Beaker de 500 ml Probeta 100 ml Mecheros de alcohol Espátulas Varillas de agitar Embudos VI. Procedimiento 1) Llena de leche un vaso de precipitados (500 ml), mide el ph de la leche y posteriormente caliéntalo hasta 50ºC. 2) Pon ahora a calentar agua en un recipiente más ancho. 3) Mide el jugo de limón (5 limones) en la probeta y mida el ph. 4) Añadir a la leche caliente gota a gota zumo de limón hasta que no se observe precipitación de la caseína. 5) Separa el precipitado del líquido (suero) con un colador y luego lavarlo (dentro del colador) con el agua que has calentado agitando con una espátula para eliminar el exceso de ácido. 6) Recoger la cuajada en una gasa, cerrarla y presionar para eliminar el líquido.

3 7) Preparar una solución de salmuera al 18% y sumerge la cuajada obtenida durante 1 hora. Posteriormente sácalo y obtienes queso fresco. (Traer hechos los cálculos). 8) La parte líquida (suero), mídele el ph, colócalo en una porra y ponerlo a calentar hasta que se forme una capa blanca en la superficie. Luego déjalo enfriar y cuélgalo en un costal, para obtener requesón. La parte sólida que hemos separado tienen un elevado valor nutritivo ya que está constituida fundamentalmente por proteínas (la caseína que contiene todos los aminoácidos esenciales) y grasas que son arrastradas durante la precipitación. El coágulo lleva incorporadas también sales minerales y vitaminas. Esta fracción se puede consumir directamente o con azúcar. Para hacer queso fresco se sumerge en salmuera al 18% durante 2-3 horas, y se puede dejar madurar en cavas a 12-15ºC y 85% de humedad para hacer queso curado. La parte líquida que hemos separado se denomina suero de la leche. Contiene albúminas (proteínas), lactosa (glúcido), vitamina B, lactoflavina y urea. Se puede utilizar en las diarreas infantiles para mejorar las retenciones hídricas. Es un alimento de absorción fácil que apenas requiere digestión después de su ingestión. Si calentamos el suero se coagulan los albuminoides. V. Cuestionario 1. Investigue la composición química de la leche utilizada para la práctica de laboratorio. Represéntela en una tabla. 2. Porque sienten alivio tomando leche las personas que tienen úlcera de estómago? Explique 3. Cuál es el ph obtenido en cada uno de las sustancias utilizadas? Qué significa? 4. Determine el rendimiento de la caseína obtenida. Realice los cálculos que considere necesarios. VI. Bibliografía - Whitten. Química General. -Masterton, Slowinski, Stanitski. Química General Superior. Sexta Edición. Mc Graw- Hill. -Rosember. Química General. Mc Graw-Hill. Serie Shaum

4 Guía de Laboratorio Nº 2 TEMA: DETERMINACION DE LA FORMULA DE UN HIDRATO I. Introducción Los hidratos cristalinos son verdaderos compuestos químicos que tienen composición definida por el peso de sus constituyentes: una sal anhidra y agua; es decir, el hidrato es un compuesto que contiene moléculas de agua unidas estructuralmente en proporciones definidas, por esto es posible determinar l a proporción entre estos dos constituyentes por medio de un punto. Por ejemplo: la formula del hidrato de cloruro de magnesio se escribe de la siguiente manera. MgCl 2 6H 2 O Se usan los prefijos mono, di, tri, tetra, penta, hexa, repta, octa, etc. Para designar la cantidad de agua que tiene unida en su estructura. El hidrato anterior se lee cloruro de magnesio hexahidratado. Algunos hidratos son tan inestables que pierden su agua aun a temperatura ambiente, cuando se deja en un recipiente abierto, un ejemplo seria el carbonato de sodio decahidratado. Na 2 CO 3 10H 2 O Estos compuestos, al perder el agua se van convirtiendo en polvo, lo que queda realmente es la sal anhidra. Por el contrario hay otros compuestos que absorben la humedad del medio al dejarlos al aire libre, por ejemplo el sulfato de cobre anhidro. Este comportamiento de perder o ganar agua, se debe a la diferencia de presión de vapor de agua entre el cristal y la atmósfera. Cómo se calcula la formula de un hidrato? Suponiendo que queremos averiguar Cuántas aguas de hidratación tiene unidas el siguiente compuesto? : Co (NO 3 ) 2 X H 2 O Peso molecular H 2 O Peso molecular de la sal anhidra Co (NO 3 ) 2 = 18 g/mol = 183 g/mol Método de calcular las aguas de hidratación A través de un calculo directo con los datos obtenidos en el laboratorio. Masa inicial del hidrato (sal anhidra + agua) = 2.00 g Masa de la sal anhidra (Después de sometida a calentamiento hasta llegar a peso constante) = 1.18 g Masa del agua de hidratación (Evaporada durante el calentamiento y obtenida por diferencia) = = 0.82 g Conversión de gramos a moles:

5 Moles de sal anhidra = 1.18 g x mol 183 g = mol Moles de agua = 082 g x mol = mol 18 g Proporción molar agua/sal = = moléculas de agua Es decir 7 moléculas de agua para cada molécula de sal anhidra Entonces la formula del hidrato es: Co (NO 3 ) 2 7 H 2 O En esta práctica aprenderemos tres conceptos más que son importantes en el análisis cuantitativo: El concepto de subestimación, sobreestimación y error en cuanto que el valor experimental se aproxime al valor real. Muchas veces en el trabajo práctico de laboratorio cometemos errores que afectan el valor cuantitativo de alguna sustancia o característica de la sustancia que es objeto de análisis. Estos errores tienden a alterar el valor experimental ya sea disminuyéndolo o aumentándolo. Subestimación: Es el error cometido cuando asignamos a la sustancia o característica que es objeto de análisis un valor menor del que realmente tiene, es decir el que el valor experimental que se obtiene es menor que el valor real. Por ejemplo: del ejercicio anterior sabemos que el peso de las aguas de hidratación es de 0.82 g y se obtuvo por la resta de la masa inicial de hidrato menos el peso de la sal anhidra obtenida después del calentamiento. Pero si por algún error cometido se reportara el peso de la sal anhidra como 1.5 g entonces el peso de las aguas serian de 0.5 g y este valor es menor que el verdadero (Correcto) que es 0.82, por lo tanto, decimos que se cometió un error de subestimación de las aguas de hidratación. Sobreestimación: Es el error cometido, cuando asignamos a la sustancia o característica que es objeto un valor mayor del que realmente tiene. Por ejemplo, si reportamos el peso de la sal anhidra como 100 g entonces el peso de las aguas de hidratación seria de 100 g, lo cual es un valor mayor que el verdadero que es 0.82, es decir que en este caso estamos cometiendo un error de sobreestimación de las aguas de hidratación Error: es la diferencia entre un valor experimental y el valor verdadero (real) Porcentaje de error se define como: (cantidad de error/medición total)(10) Por ejemplo: 0.1 g de diferencia en 1.0 g representa el 10 % de error Calculo: (cantidad de error/medición total)(100) : (0.1/1)(100) = 10%

6 En los siguientes ejemplos puede observarse como una cantidad determinada de desviación del valor real produce un mayor porcentaje de error entre menor es la cantidad medida. Error Medición % de error 0.1 g g g Por eso se recomienda ser más cuidadosos cuando la cantidad a medir o pesar sea un valor pequeño. II. Objetivos 1. Mostrar y determinar la proporción definida de la formula química de un hidrato cristalino. 2. Determinar experimentalmente, la fórmula de un hidrato. 3. Desarrollar habilidades en el cuido uso y manejo de materiales y reactivos de laboratorio. III. Materiales: Sulfato de Cobre II y Sulfato de Hierro II, capsula de porcelana, mechero, trípode, pinzas para capsula, espátulas y balanza analítica de 400 y 600 gramos. Nota: Atiende las instrucciones sobre normas de seguridad para evitar accidentes en una actividad de laboratorio. IV. Procedimiento de la práctica A- Limpie su capsula de porcelana, con papel toalla. Después, agarrándolo con pinzas (sin volver a tocarlo con las manos), séquelo en la llama de su mechero, teniendo cuidado de que no se ahume (por tener su mechero mal ajustado). Déjelo que se enfríe y pésela tomando el cuidado de manejarlo solamente con las pinzas o tenzas para crisol. Anote la masa en su hoja de resultado. B- Coloque alrededor de 2.0 g de su compuesto hidratado directamente sobre la capsula de porcelana y péselo nuevamente hasta la máxima exactitud que pueda pesarse en la balanza. Anote la formula química de su compuesto. Haga los ajustes necesarios en la llama y el soporte. Primero separado del soporte, ajuste la altura de la llama hasta lograr la llama ideal, después mida la altura de la llama colocando el mechero a la par del soporte y ajuste la altura del anillo para que la punta caliente de la llama concuerde con el fondo del crisol debidamente colocado en el triangulo sobre el anillo. Caliente la capsula de porcelana y cuando el fondo del crisol este al rojo vivo déjelo así por unos 20 minutos mas. Luego déjelo en la llama por unos 10 minutos más. Luego apague el

7 mechero y deje enfriar la capsula de porcelana completamente, en el triangulo o sobre su platillo de pruebas invertido. C-Pese nuevamente su capsula de porcelana. Vuélvalo a calentar por unos 5 min., déjelo enfriar nuevamente y péselo para compara con el dato anterior. Si hay diferencia entre los dos pesos, vuelva a calentar y pesar hasta que el peso sea constante. IV Anote sus resultados Masa de capsula de porcelana (limpia y seca) Masa de capsula de porcelana, y sal anhidra Masa de la sal anhidra (antes) Masa del crisol, tapa y sal anhidra (después) Primera vez Segunda vez Tercera vez Tiene una masa constante? Masa de la sal anhidra Masa del agua a. Cuántas moléculas de agua lleva cada molécula de hidrato? Muestre los cálculos b. Escriba la formula química del Anhidro Hidrato c. tuvo que aproximar, para tener un numero entero, el numero de aguas de la formula química anteriormente escrita? Si/no d. Lo hizo por sub o sobreestimación? e. Brevemente describa su error V. Cuestionario 1. Qué Significa llegar al peso constante? 2. Enumere algunos errores que se pueden cometer en esta práctica y comente si estos sub o sobre estiman el número de agua en la fórmula? 3. Si después de hacer la práctica y los cálculos correspondientes le saliera la formula de una sal hidratada como AB * 6.6 H 2, Qué haría usted para decidir si son seis o siete moles de agua de hidratación? 4. Se quiere medir experimentalmente la densidad del agua de coco. Al momento de transferirla para medir su volumen, le cayeron pedacitos de la carne del coco y obtuvieron su volumen en la probeta. Para obtener la masa, pasaron el agua por un colador que detuvo el pedazo de carne, pesaron este volumen de agua y obtuvieron la

8 masa en gramos. Este error subestimaría o sobreestimaría la densidad del agua de coco? Explique. VI. Bibliografía - Whitten. Química General. -Masterton, Slowinski, Stanitski. Química General Superior. Sexta Edición. Mc Graw- Hill. -Rosember. Química General. Mc Graw-Hill. Serie Shaum