PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE PUERTO RICO COLEGIO DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE QUIMICA SEMESTRE: AGOSTO-DICIEMBRE 2011

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1 PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE PUERTO RICO COLEGIO DE CIENCIAS DEPARTAMENTO DE QUIMICA QUIMICA 105 REPASO DE LABORATORIO II SEMESTRE: AGOSTO-DICIEMBRE 2011 I. INTRODUCCION Un curso de laboratorio no sólo tiene como meta aprender y desarrollar técnicas manuales o ensayar métodos y procedimientos experimentales. Supone mucho más que esto. El estudiante debe también demostrar el conocimiento que tiene sobre los conceptos teóricos en que se basan los mismos. Tan importante es demostrar habilidad en el manejo del equipo y realizar experimentos con un porciento de error bajo, como entender y poder explicar los resultados en términos de la teoría involucrada. Recuerde, usted es un estudiante de Química, por lo tanto, no sólo es importante el resultado final, sino cómo y por qué se obtiene. II. REQUISITOS Para alcanzar los objetivos de instrucción que se evaluarán en el examen es necesario... A. Haber realizado los siguientes experimentos: 1. Estequiometría de una reacción 2. Síntesis de aspirina 3. Preparación de Soluciones y Molaridad 4. Determinación de la constante del gas ideal 5. Calorimetría 6. Geometría Molecular y Polaridad B. Conocer las técnicas de laboratorio usadas en los experimentos. C. Conocer las reglas de seguridad. D. Repasar el tema de Nomenclatura. E. Conocer el equipo de laboratorio

2 III. OBJETIVOS INSTRUCCIONALES Estequiometría de una reacción 1. Explicar cómo los siguientes factores, afectan la relación de moles de Na 2 CO 3 / NaCl calculada a) Añadir una cantidad de HCl mayor al requerido b) No secar completamente la sal producida c) Añadir una cantidad de Na2CO3 mayor a la indicada en el manual d) al filtrar, se queda aspirina pegada al matraz original 2. Conocer la reacción llevada a cabo en el experimento y poder balancearla. 3. Conocer la forma correcta de calentar una solución en un tubo de ensayo. 4. Conocer la manera en que se obtuvo las cantidades (masas o volúmenes) de los reactivos y productos en el experimento. 5. Conocer los reactivos del experimentos (nombres y fórmulas químicas) y para qué y cómo se usaron. 6. Poder resolver un problema clásico de estequiometría. Síntesis de Aspirina 1. Explicar cómo los siguientes factores, afectan el % de rendimiento de la aspirina: e) pesar la aspirina húmeda f) añadir un volumen de anhídrido acético mayor que el indicado g) usar menos ácido salicílico que el indicado originalmente h) al filtrar, se queda aspirina pegada al matraz original 2. Explicar por qué se usó un baño de María durante la reacción. 3. Describir la técnica usada para filtrar la aspirina. 2

3 4. Explicar por qué se lavan los cristales con agua destilada fría y por qué se coloca el tubo de ensayo en un baño con hielo. 5. Dada la reacción y las cantidades de cada reactivo en la síntesis de aspirina, determinar el rendimiento teórico, y dado el rendimiento práctico, determinar el % de rendimiento. 6. Mencionar los reactivos utilizados para la síntesis de aspirina y describir su apariencia. Preparación de Soluciones y Molaridad 1. Calcular los gramos de soluto a pesarse para preparar una solución patrón. 2. A partir de una solución patrón, preparar soluciones diluidas conociendo la técnica apropiada. 3. Verificar mediante evaporación a sequedad, la concentración molar de la solución diluida. (Conocer el procedimiento). 4. Identificar causas para una diferencia en el valor de la concentración de la solución diluida, obtenida por las dos maneras aprendidas en el laboratorio. 5. Mencionar precauciones a seguir durante el experimento. Determinación de la constante del gas ideal 1. Establecer la diferencia entre un gas ideal y un gas real. 2. Explicar cómo se genera el gas usado en este experimento para determinar R y señalar la reacción que ocurre. 3. Explicar cómo se determina el volumen del gas liberado. 4. Explicar por qué se utiliza la ley de Dalton para determinar la presión de H Dada una masa de Mg, determinar, los moles de... a) Mg b) H 2 que se deben producir en la reacción 3

4 Calorimetría 6. Dadas o calculadas la temperatura, la presión, el volumen y el número de moles de H 2, determinar la constante del gas ideal. 7. Señalar cómo se afecta el valor de R calculado (será mayor o menor que el verdadero, o no se afecta) si: a) la cinta de magnesio estaba cubierta con una capa de óxido b) se midió la temperatura inmediatamente que la reacción terminó c) no se equilibraron los niveles de líquido dentro y fuera de la probeta con agua d) al invertir la probeta en el vaso con agua entró un poco de aire e) se usaron 2.0 ml de HCl 6 M en vez de 10.0 ml f) no había barómetro y la presión atmosférica se estimó en 720 mm Hg 8. Explicar la Ley de Boyle. 9. Construir una gráfica de presión vs volumen dados los datos experimentales. 1. Definir: a) calor específico b) calor de reacción a) reacción endotérmica d) reacción exotérmica 2. Explicar lo que es un calorímetro y describir el modelo que se usó en el experimento. 3. Calcular el calor específico de un metal, dados o calculados los siguientes datos: a) masa de la muestra del metal b) temperatura inicial del metal c) masa de agua en el calorímetro d) temperatura inicial del agua en el calorímetro e) temperatura de equilibrio f) calor específico del agua 4. Predecir el efecto de errores experimentales al obtener los datos para: a) masa de la muestra del metal a) temperatura inicial del metal b) masa de agua en el calorímetro 4

5 c) temperatura inicial del agua en el calorímetro d) temperatura de equilibrio e) calor específico del agua 5. Para la determinación del calor de reacción a) escribir la ecuación para la reacción estudiada b) calcular los moles de cada reactivo, dado el volumen y la concentración de las soluciones utilizadas c) escribir la ecuación matemática utilizada para determinar el calor de reacción de los reactivos utilizados d) explicar cómo se determinó mh O, S O T 2 H, 2 H 2O y cómo se determinó H para un mol de reactivos 6. Dados los siguientes datos: el volumen, la concentración de las soluciones mezcladas, su temperatura (inicial y de equilibrio) y el calor específico de H 2 O, calcular. a) q reacción b) H Geometría Molecular y Polaridad 1. Escribir estructuras de Lewis para moléculas y iones poliatómicos 2. Escribir estructuras de resonancia y determinar la carga formal. 3. Utilizar la Teoría VSEPR para determinar la geometría de una molécula. 4. Determinar la polaridad de moléculas simples. Aspectos Generales 1. Señalar las precauciones y las reglas de seguridad que se deben observar en el manejo de ácidos, bases y otros reactivos en el laboratorio (MSDS). 2. Conocer todas las reglas de seguridad que aplican al laboratorio de Química General. 3. Dada una fórmula química, nombrar el compuesto y viceversa. 4. Conocer el nombre y la función del equipo comúnmente utilizado en Química General. Revisado 11/09 mqa y 11/11 rhc 5