Guía de Trabajos Prácticos de QUÍMICA 5º Bto: CONSTRUCCIONES ELECTRÓNICA GESTIÓN ADMINISTRATIVA INFORMÁTICA PRODUCCIÓN MUSICAL AÑO 2012
ACTIVIDAD N 1 AGUA SUCIA OBJETIVO: Determinar propiedades de una muestra de agua. Purificar una muestra de agua sucia, empleando distintos procedimientos. MATERIALES NECESARIOS: 1 probeta graduada de 100 ml. 1 embudo de vidrio. 1 soporte. 1 aro de hierro. Manguera ( 15 cm.) 1 pinza de mohr. 2 vasos de precipitados de 150 ml. 1 vaso de papel. 1 alfiler. 1 varilla de vidrio. REACTIVOS NECESARIOS: Arena Grava a) Determinación de las propiedades de una muestra de agua antes del tratamiento : - Coloquen en una probeta, 100 ml. de la muestra de agua. - Midan con exactitud su volumen. Registren su valor con unidades. - Examinen propiedades de la muestra: color, olor, transparencia, presencia de sólidos o zonas aceitosas. b) Separación de agua y aceite: El agua y el aceite no se disuelven apreciablemente uno en otro. Se formarán 2 capas: la de aceite flota encima de la del agua. - Coloquen un embudo en un aro de hierro agarrado a un pie universal. Inserten en la punta del embudo un trozo de manguera, en cuyo extremo se coloca una pinza de mohr. - Agiten la muestra de agua sucia, viertan aproximadamente la mitad en el embudo y déjenla reposar unos segundos hasta que se separen los dos líquidos. - Abran con cuidado la manguera para vaciar la capa inferior en un vaso de precipitados de 150 ml. Cuando haya terminado de salir, cierren la manguera rápidamente. - Vacíen la capa restante en otro vaso de 150 ml. - Repitan los pasos de separación de capas con el resto de la muestra. - Desechen la capa superior aceitosa. - Observen propiedades de la capa restante y midan su volumen. Anoten observaciones y datos. Guarden la muestra de agua obtenida para subsiguientes ensayos. c) Filtración con arena: un filtro de arena retiene impurezas sólidas que son demasiado grandes para pasar entre sus granos. - Con un alfiler, hagan pequeñas perforaciones en el fondo de un vaso de papel. QUÍMICA 5º AÑO GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS 2
- Coloquen en el vaso, capas de arena y grava prehumedecidas, de 1cm. de espesor cada una (ver fig.2). ( La grava del fondo impide que la arena salga por las perforaciones. La grava de la parte superior impide que la arena se agite al verter la muestra). - Viertan en el vaso, con cuidado, la muestra a filtrar de un volumen conocido. - Reciban el filtrado ( agua filtrada) en un vaso de precipitados a medida que vaya pasando el agua. - Desechen arena y grava como lo indique el profesor. No tiren a las piletas. - Observen propiedades del agua filtrada y midan su volumen. Anoten los resultados. Guarden la muestra de agua filtrada para el siguiente procedimiento. NOTA Adsorción / filtración con carbón: El carbón adsorbe ( atrae y retiene sobre su superficie) muchas sustancias que podrían dar al agua mal sabor u olor o una apariencia turbia. Las peceras utilizan filtros de carbón para el mismo propósito. Tabla de datos: Completar la siguiente tabla: Antes del tratamiento Después de la separación de agua y aceite Después de la filtración con arena Color Volumen % de agua recuperada QUÍMICA 5º AÑO GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS 3
ACTIVIDAD N 2 SOLVENTES OBJETIVO: Investigar la solubilidad de distintos solutos en solventes de polaridades opuestas. MATERIALES NECESARIOS: Tubos de ensayo Marcador indeleble Pipeta de 5 ml. Pipeta de 1 ml. ( ó gotero 20 gotas = 1 ml. ) Espátula Gradilla REACTIVOS: Agua destilada ( H2O ) Hexano ( C6H14 ) Urea ( NH2CONH2 ) Yodo ( I2 ) Cloruro de amonio ( NH4Cl ) Naftaleno ( C10H8 ) Sulfato de cobre ( II ) ( CuSO4 ) Etanol ( C2H5OH ) Cloruro de sodio ( NaCl ) a) Coloquen 7 tubos de ensayo en una gradilla y agregar 5 ml. de hexano a cada uno. b) Agreguen una punta de espátula o 20 gotas de cada soluto a cada tubo: urea, yodo, cloruro de amonio, naftaleno, sulfato de cobre ( II ), etanol, cloruro de sodio. Rotulen cada tubo. c) Mezclen con cuidado el contenido de cada tubo de ensayo(consultar) d) Evaluen la solubilidad de cada soluto en el solvente no polar hexano. e) Anoten observaciones en la tabla de datos como: S = soluble, PS = poco soluble. IN = insoluble. f) Repitan el procedimiento con otro juego de 7 tubos de ensayo que ahora contienen 5 ml. de agua cada uno. DISEÑEN UNA TABLA PARA PRESENTAR LOS DATOS Preguntas: 1- Cuáles solutos fueron más solubles en agua que en hexano? 2- Cuáles fueron más solubles en hexano que en agua? 3- Expliquen y justifiquen las observaciones que resumen las respuestas a las preguntas 1 y 2. 4- Produjeron algunos solutos resultados inesperados? De ser así, descríbanlos brevemente. Se pueden sugerir razones que expliquen este comportamiento. QUÍMICA 5º AÑO GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS 4
ACTIVIDAD N 3 ENSAYOS DEL AGUA OBJETIVOS: Detectar e identificar iones en disolución acuosa. Verificar presencia de ciertos iones en disolución acosa ( ensayos confirmatorios). INTRODUCCION: Se comprobará la presencia de cationes: hierro III ( Fe +3 ) y calcio (Ca +2 ) y de aniones: cloruro (Cl - ) y sulfato ( SO 4-2 ). Se realizará cada ensayo confirmatorio sobre tres muestras distintas: - Una solución de testigo ( se sabe que contiene el ión en cuestión) - Agua de la canilla (que puede o no contener el ión). - Un blanco ( agua destilada, que se sabe que no contiene el ión). MATERIALES NECESARIOS: 3 tubos de ensayo. 1 pipeta de 2 ml. 1 marcador indeleble REACTIVOS: Agua destilada. Solución testigo de Fe +3 Solución de tiocianato de potasio ( KSCN ). Solución de testigo de Ca +2. Solución de ácido acético diluído ( CH3COOH ). Solución de oxalato de sodio ( Na2C2O4). Solución de testigo de Cl -. Solución de nitrato de plata ( AgNO3). -2 Solución de testigo de sulfatos ( SO 4 ). Solución de cloruro de bario ( BaCl2). Sugerencias previas a los ensayos: a. Si el ión se halla en agua de la canilla, es probable que esté en menor cantidad que en el mismo volumen de la solución testigo. Por ello, el color o la cantidad de precipitado que se produzca en la muestra de agua de la canilla será menor que en la solución testigo. b. Cuando la instrucción de la técnica sea mezclar bien el contenido del tubo, esto se realiza golpeando con un dedo el tubo. Nunca se debe tapar con el pulgar la boca del tubo y luego agitar su contenido, porque el mismo puede LASTIMARLO. c. Cuando un ensayo confirmatorio se basa en un cambio de color, pueden ser tan pocos los iones responsables del color presente, que sea dudoso el resultado. Se dan a continuación distintas formas de decidir si el color esperado está o no presente. QUÍMICA 5º AÑO GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS 5
d. Observar el tubo hacia la luz, manteniendo el mismo a la altura de los ojos, o bien colocando una hoja de papel blanco atrás o abajo del tubo de ensayo. e. Comparar el color del ensayo del blanco ( agua destilada) con el del agua de la canilla. La primera no contiene los iones en evaluación. Así, aún un color débil en el agua de la canilla confirma la presencia del ión. 1. Ensayo del ión hierro ( III ) ( Fe +3 ) 1.1- Viertan hasta una altura de 1cm (aprox.) de solución testigo de hierro ( III ) en un tubo de ensayo. Rotulen como TESTIGO. 1.2- Agreguen 3 gotas de solución de tiocianato de potasio ( KSCN ) 1.3- Mezclen perfectamente el contenido del tubo. Anoten observaciones. 1.4- Repitan el ensayo reemplazando la solución testigo por una muestra de 2 ml (idem anterior) de agua de la canilla y por otra muestra de 2 ml (ídem anterior) de agua destilada, colocando cada muestra en el tubo de ensayo con el rótulo correspondiente: MUESTRA, en el caso de agua de la canilla y BLANCO en el caso de agua destilada. Anoten observaciones y saquen conclusiones. La reacción química involucrada es: Ión hierro ( III ) + Ión tiocianato Ión tiocianato (de solución testigo) ( solución de ensayo) de hierro ( III ) ( color rojo) Fe 3+ ( ac ) + SCN - ( ac ) Fe ( SCN ) 2+ ( ac) ac = medio acuoso. Aclaración: solamente los iones que intervienen en la reacción se incluyen en este tipo de ecuación química. 2. Ensayo del ión calcio ( Ca 2+ ) 2.1- Viertan 2 ml de solución testigo de ión calcio en el tubo de ensayo, rotulado como TESTIGO. 2.2- Agreguen 3 gotas de ácido acético diluido (HCH3COO ). 2.3- Agreguen 3 gotas de solución de oxalato de sodio ( Na2C2O4 ) al tubo. 2.4- Mezclen perfectamente el contenido del tubo. Anoten observaciones. 2.5- Repitan el ensayo del ión calcio con una muestra de 2 ml de agua de la canilla y con una muestra de 2 ml de agua destilada, colocando cada muestra en el tubo de ensayo con el rótulo correspondiente: MUESTRA en el caso de agua QUÍMICA 5º AÑO GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS 6
de la canilla y BLANCO en el caso de agua destilada. Anoten observaciones y saquen conclusiones. La reacción química involucrada es: Ión calcio + Ión oxalato oxalato de calcio ( solución testigo ) ( solución de ensayo) ( precipitado blanco ) Ca 2+ ( ac ) + C2O4 2- ( ac ) CaC2O4 ( s ) S= sölido. 3. Ensayo del ión cloruro ( Cl - ) Viertan 2 ml de solución testigo de ión cloruro en el tubo de ensayo de referencia, rotulado como TESTIGO. 3.1- Agreguen 3 gotas de solución de ensayo de nitrato de plata ( AgNO3 ). (Eviten el contacto con la piel ). 3.2- Mezclen perfectamente el contenido del tubo. Anoten observaciones. 3.3- Repitan el ensayo del ión cloruro con una muestra de 2 ml de agua de la canilla y con una muestra de 2 ml de agua destilada, colocando cada muestra en el tubo de ensayo con el rótulo correspondiente: MUESTRA en el caso de agua de la canilla y BLANCO en el caso de agua destilada. Anoten observaciones y saquen conclusiones. La reacción química involucrada es: Ión plata + Ión cloruro Cloruro de plata (solución de ensayo) ( solución testigo ) ( precipitado blanco ) Ag + ( ac ) + Cl - ( ac ) Ag Cl ( s ) 4. Ensayo del ión sulfato ( SO4 2- ) 4.1- Viertan 2 ml. de solución testigo de ión sulfato en el tubo de ensayo de referencia, rotulado como TESTIGO. 4.2- Agreguen 3 gotas de solución de ensayo de cloruro de bario ( BaCl2 ). 4.3- Mezclen perfectamente el contenido del tubo. Anoten observaciones. 4.4- Repitan el ensayo del ión sulfato sobre una muestra de 2 ml de agua destilada, colocando cada muestra en el tubo de ensayo con el rótulo correspondiente: MUESTRA en el caso de agua de canilla y BLANCO en el caso de agua destilada. Anoten observaciones y saquen conclusiones. La reacción involucrada es: QUÍMICA 5º AÑO GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS 7
Ión bario + Ión sulfato Sulfato de bario ( solución de ensayo ) ( solución testigo ) ( precipitado blanco ) Ba 2+ ( ac ) + SO4 2- ( ac ) Ba SO4 ( s ) Nota: La aparición de un precipitado se observa como un sólido que cae como lluvia o en ocasiones se ve turbio el contenido del tubo. Tabla de datos Soluciones Color Precipitado Está presente el ión? Testigo de Fe 3+ Agua de la canilla Blanco testigo de Ca 2+ Agua de la canilla Blanco testigo de Cl - Agua de la canilla Blanco testigo de SO4 2- Agua de la canilla Blanco Preguntas: 1. Por qué se eligió agua destilada como blanco? 2. Describir algunas dificultades asociadas con el uso de pruebas 3. Cualitativas( se refiere a determinar cuales son las sustancias presentes pero no en que cantidades) 4. Estas pruebas no pueden confirmar de manera absoluta la ausencia de un ión. Por qué? QUÍMICA 5º AÑO GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS 8
ACTIVIDAD Nº 4 TRANSFORMACIONES QUÍMICAS I OBJETIVO: Caracterizar algunas transformaciones observadas en el laboratorio MATERIALES: Tubos de ensayo Globos Espátula Anteojos de seguridad REACTIVOS: Solución de acido clorhídrico o solución de acido acético (vinagre) Bicarbonato de sodio Permanganato de potasio Peróxido de hidrógeno (agua oxigenada) Acetato de plomo Ioduro de potasio Actividad 1: a) Registren las características del ácido clorhídrico y del bicarbonato de sodio. b) Coloquen en un tubo de ensayo, aproximadamente 3 ml de la solución del ácido. c) Introduzcan en un globo una punta de espátula (o un cucharadita) de bicarbonato de sodio. d) Ajusten el globo a la boca del tubo de ensayo. e) Dejen que el sólido tome contacto con el ácido. f) Registren sus observaciones. Actividad 2:a) Registren las características del permanganato de potasio y del agua oxigenada. b) Coloquen en un tubo de ensayo aproximadamente 3 ml de permanganato de potasio y 2 gotas de ácido clorhídrico. c) Agreguen gotas de agua oxigenada hasta que no observen más cambios. d) Registren sus observaciones. Actividad 3:a) Registren las características del acetato de plomo y del ioduro de potasio. b) Coloquen en un tubo de ensayo aproximadamente 1 ml de la solución de acetato de plomo. c) Agreguen gotas de ioduro de potasio hasta que no observen más cambios. d) Registren sus observaciones. QUÍMICA 5º AÑO GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS 9
TRABAJO PRÁCTICO Nº 5 TRANSFORMACIONES QUÍMICAS II OBJETIVO: Observar y caracterizar cambios químicos MATERIALES: tubo de ensayo cristalizador 10 cm de alambre de cobre ácido nítrico concentrado solución de sulfato de cobre 0,1 M dos cables de 30cm una bateria de 9 volts una llave en desuso Actividad 1 a. Colocar en un tubo de ensayo el alambre de cobre enrollado. b. Dirigirse a la campana y solicitar al docente el agregado de veinte gotas de ácido nítrico concentrado. Extremar los cuidados en la manipulación de dicho tubo. c. Observar y registrar los cambios que ocurran d. Cuando no se observen mas cambios, agregar 2 ml de agua de la canilla. e. Volver a registrar cambios. f. Discutir sus conclusiones. Actividad 2: a. Verter la solución de sulfato de cobre hasta la mitad de un cristalizador. b. Conectar los cables a los bornes de la bateria c. Sujetar la llave al cable conectado al borne negativo de la bateria. d. Sumergir los extremos en la solución teniendo cuidado que no se toquen. e. Observar, registrar y sacar conclusiones. Cuestionario 1. Cuáles son las características de las transformaciones que han ocurrido en estas actividades? 2. Piensen en transformaciones cotidianas que ustedes conozcan y analicen si comparten las características antes mencionadas. 3. Soliciten información para escribir con una ecuación las transformaciones ocurridas en el laboratorio. Identifiquen a los reactivos y productos y relacionen algunas propiedades de estas sustancias con sus observaciones. 4. Analicen los intercambios energéticos ocurridos en estas reacciones. QUÍMICA 5º AÑO GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS 10
ACTIVIDAD Nº6 ACIDOS Y BASES OBJETIVO: Conocer las propiedades de los ácidos y las bases. Reconocimiento de éstos con el uso de indicadores. MATERIALES: 5 tubos de ensayo Gradilla Pipeta Espátula REACTIVOS: magnesio (Mg), Cinc (Zn) Cáscara de huevo Mármol Bicarbonato de sodio (NaHCO3) HCl (ácido clorhídrico) Vinagre (solución de ácido acético) Jugo de limón Aspirina a. 1.Preparen 5 tubos conteniendo cada uno una pequeña porción de: magnesio (Mg), Cinc (Zn), cáscara de huevo, mármol y bicarbonato de sodio (NaHCO3). b. Agreguen, hasta una altura de 2cm aprox., a cada tubo una de las siguientes sustancias: HCl (ácido clorhídrico), vinagre (solución de ácido acético) y jugo de limón c. Anoten los resultados observados. d. Construyan una tabla con los datos de todos los grupos. e. Saquen sus conclusiones. QUÍMICA 5º AÑO GUÍA DE TRABAJOS PRÁCTICOS 11