CONTENIDO DE LA GUÍA OBJETIVO Reconocer las características físicas y formas de emplear el material de laboratorio, con el cual se desarrollan diferentes actividades experimentales que permiten alcanzar habilidades para manipular de forma correcta el material en las siguientes prácticas en el laboratorio de química. INTRODUCCIÓN Para comenzar cualquier trabajo experimental es necesario que el estudiante se familiarice con el material empleado con mayor frecuencia en el laboratorio de química, elementos como pipetas, buretas, beakers, probetas; equipos como planchas, balanzas. Al igual que los procedimientos en los que se utiliza dicho material; ya que en muchos casos se involucran instrumentos y equipos para realizar los montajes que son necesarios en el desarrollo de las prácticas y son importantes para consolidar el conocimiento adquirido. De esta forma en el laboratorio para cada acción se tiene un instrumento apropiado, que según su uso o el material del cual este elaborado tendrá una clasificación, su uso debe estar acorde con los procedimientos a realizar, emplearlos de forma inadecuada dará lugar a errores en los resultados que se esperan obtener e incluso pueden ocurrir accidentes producto del desconocimiento. Por tal razón y debido a la importancia que tiene para el buen desarrollo de las prácticas dedicaremos dos sesiones de laboratorio a conocer el material y su adecuado funcionamiento. MARCO TEÓRICO 1. CLASIFICACIÓN DEL MATERIAL DEL LABORATORIO El material de laboratorio de química puede clasificarse teniendo en cuenta el tipo de material del cual está fabricado, entre ellos tenemos material de vidrio, material de porcelana, material metálico, material de plástico y equipos entre otros (Figura 1). Figura 1: Clasificación del material de laboratorio 1.2 MATERIAL DE VIDRIO El material de vidrio generalmente se caracteriza por tener una gran resistencia química (frente a ácidos y bases, etc.) mayor que el plástico, por ser muy estable y por su transparencia. Todos los vidrios no son adecuados para todas las técnicas, a veces se necesitan vidrios con resistencia técnica o con resistencia mecánica. Existen dos tipos de vidrio fundamentales de mayor uso, y otros de características más específicas para usos concretos. El vidrio de borosilicato es duro, libre de metales pesados y es muy resistente al choque térmico, y a la corrosión alcalina. Se emplea fundamentalmente cuando se van a efectuar cambios repentinos de temperatura. Tiene un punto de fusión entre 750 y 1100º C. El vidrio de cal sodada tiene un punto de fusión más bajo y puede desprender minerales, por lo que hay que manejarlo con precaución en química clínica. Existen otros vidrios como el libre de boro o de alto contenido en sílice con otras propiedades particulares. El material de vidrio se puede clasificar en material volumétrico (para medir volúmenes) y material para calentar y contener (Figura 2). Página 1 de 8
1.2.1 EL MATERIAL VOLUMÉTRICO Figura 2: Clasificación del material de vidrio Se utiliza para mediciones y transferencias exactas de volúmenes de líquidos. Todo este material está calibrado para que sea utilizado de una manera determinada y a una temperatura estándar, que normalmente es de 20 C. Este material NO es refractario, es decir, NO se debe calentar ya que se puede descalibrar. El material volumétrico puede ser: Graduado: Presenta una serie de líneas que indican mediciones de diferentes volúmenes. Aforado: Posee una marca sobre el vidrio que indica una sola medida de volumen. El material aforado presenta mayor precisión y exactitud que el material graduado. En la figura 3 se muestran algunos ejemplos representativos de material volumétrico. Página 2 de 8
Figura 3: Material volumétrico. 1.2.2 MATERIAL DE VIDRIO PARA CONTENER O CALENTAR LÍQUIDOS Este material de vidrio puede ser o no refractario (se puede calentar) y su uso es amplio en los laboratorios de química y bioquímica. Este material, al no estar calibrado NO se puede utilizar para realizar mediciones de volumen. NOTA: Aunque algunos de ellos presentan escalas de medida (graduación) no son empleados para medir volúmenes de líquidos. Página 3 de 8
En la figura se muestran algunos ejemplos de material de laboratorio para contener y calentar. 1.2.3 OTROS MATERIALES DE VIDRIO Figura 4: Material volumétrico. Existen otros materiales de vidrio de uso común en el laboratorio los cuales no tienen una clasificación clara pero son de gran importancia. En la tabla 1 se mencionan algunos ejemplos: VIDRIO DE RELOJ AGITADORES DE VIDRIO EMBUDO DE VIDRIO Se emplea para pesar sustancias solidas o desecar pequeñas cantidades de disolución. Se utilizan para agitar las soluciones y los precipitados que se forman durante las reacciones. Se utiliza para la separación completa de sólidos de líquidos (filtración). También se utiliza para transferir líquidos. CRISTALIZADOR DESECADOR EMBUDO DE SEPARACIÓN De forma cilíndrica, base plana, poca altura y un gran diámetro (superficie abierta grande). Se usan cuando se desea evaporar rápidamente el líquido de una solución facilitando la cristalización del soluto que se encontraba formando dicha solución. 1.3 MATERIALES DE PORCELANA Recipiente empleado para mantener sustancias en un ambiente seco. Son de vidrio y poseen dos compartimentos: Uno superior, donde se colocan los materiales a secar y otro inferior que se usa para colocar la sustancia desecante. Tabla 1: Otros materiales de vidrio. Tiene forma de pera invertida y posee una llave en el extremo inferior y un tapón en el superior, y se utilizan para hacer separaciones de líquidos inmiscibles (extracción líquido-líquido). 4.1 Los materiales de porcelana generalmente son recipientes que resisten altas temperaturas, entre estos materiales está el crisol, que es un recipiente en forma de vaso para realizar reacciones a muy elevadas Página 4 de 8
temperaturas como por ejemplo la calcinación de sólidos a 800 C; en este tipo de material también se encuentra la cápsula de porcelana en la cual se pueden secar al aire productos sólidos. 4.2 Otro elemento también de porcelana pero empleado con otro fin es el mortero que se usa para disgregar o pulverizar sustancias en el laboratorio. 1.4 MATERIAL METÁLICO Este tipo de material se emplea frecuentemente en la realización de montajes, sostenimiento de otros materiales y fuentes de calor entre otros. En la tabla 2 se relacionan algunos ejemplos de material metálico. Pinza para tubo de ensayo. Pinza para bureta. Pinza para balón. Pinza para crisol. 1.5 EQUIPOS MATERIAL METÁLICO DE USO FRECUENTE Nuez doble. Aro metálico. Trípode. Soporte universal. Tabla 2: Materiales metálicos. Escobilla. Mechero Bunsen. Espátula. Microespátula. Los equipos eléctricos y electrónicos que se emplean frecuentemente en el laboratorio son muy importantes ya que su uso favorece y facilita muchos procedimientos en el trabajo del laboratorio como son el calentamiento de sustancias, la agitación de soluciones entre otros. En la figura 5 se muestran dos equipos de uso común. Figura 5: Equipos eléctricos. Página 5 de 8
CONSULTA PREVIA 1. Se desea preparar 100mL de una solución de Hidróxido de sodio (NaOH) de concentración 0,1M; para ello se pesan 0,4g de hidróxido de sodio, luego se solubilizan en aproximadamente 50mL de agua destilada, esta solución se pasa a un balón aforado para llevar la solución a un volumen final de 100mL. A partir de la situación planteada anteriormente, escriba 5 materiales de laboratorio que se deben emplear para preparar la solución de hidróxido de sodio. (0,5/5,0) 1. 2. 3. 4. 5. 2. Acorde con la información consignada en el marco teórico y con la ayuda de las pistas solucione el siguiente crucigrama (2,0/5,0) HORIZONTALES 1. Son recipientes cónicos de boca angosta que facilitan la agitación de líquidos, evitando las salpicaduras. 4. Este material de vidrio presenta una serie de líneas que indican diferentes volúmenes 8. Este material se emplea para preparar disoluciones contener y calentar sustancias. VERTICALES 2. Generalmente son recipientes que resisten altas temperaturas. 3. Generalmente este material se emplea para calentar y sostener un ejemplo de este material es el soporte universal. 5. Este equipo permite determinar el peso de sustancias. Página 6 de 8
6. Estos materiales poseen una marca sobre el vidrio que indica una sola medida de volumen. 7. Es un tubo de vidrio, graduado que en la parte inferior presenta una llave que permite dispensar diferentes volúmenes. 9. Este material se caracteriza por tener una gran resistencia química. 10. Se emplea para calcinar 3. Consulte las características de una balanza semianalítica y una plancha de calentamiento.(0,3/5,0) Balanza semianalítica Plancha de Calentamiento 4. Emplee la imagen para completar la información solicitada en cada caso (1,2/5): Material de laboratorio Nombre y Clasificación Características Físicas Usos 4. Relacione los elementos de laboratorio enumerados en la columna A, de acuerdo la definición que estos tengan en el laboratorio de química mencionada en la columna B. (1,0/5,0) A Probeta COLUMNA A B Erlenmeyer COLUMNA B Es un recipiente graduado, cilíndrico con una base para la sujeción en la parte de abajo, se utiliza para medir volúmenes que necesitan poca precisión. Está diseñado para medir un solo volumen, este instrumento presenta un ensanchamiento en su zona central Página 7 de 8
C Picnómetro D Bureta E Pipeta aforada Facilitan la agitación de líquidos evitando pérdidas por salpicaduras. Son tubos estrechos que poseen una escala y una llave en la parte inferior que se emplea para medir cantidades variables de líquido. Se emplea para determinar la densidad de un líquido. Página 8 de 8