Operaciones Fundamentales en el laboratorio y el quemador bunsen

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UNIVERSIDAD DE COSTA RICA

FACULTAD DE CIENCIAS

ESCUELA DE QUIMICA

Rúbrica de evaluación de reporte**

**Se recuerda al estudiante que a todo reporte que se encuentre en condición de plagio o que constituya una copia total o parcial del reporte de otro, se le asignará una nota de CERO.

LABORATORIO DE QUÍMICA

GENERAL INTENSIVA

QU-0115

I SEMESTRE 2018

INFORME DE LABORATORIO

ESTUDIANTE: Karol Chaves Mora

CARNÉ:B82160

ASISTENTE: Gabriela Saborío

GRUPO:15

Operaciones Fundamentales en el Laboratorio

y

El Quemador Bunsen y su Llama

INTRODUCCIÓN:

Para lograr con éxito las sesiones de un laboratorio, lo más importante es tener un conocimiento amplio sobre la materia y de como corresponde trabajar en un laboratorio esta misma, para llegar a comprender la teoría con la práctica. Por lo que, en esta primera clase se realizaron dos experimentos que nos permiten entender y aclimatarse con los distintos instrumentos que se frecuentarán a lo largo del semestre.

El primer experimento en realizarse es el de operaciones fundamentales en el laboratorio. Este abarca un gran uso de muchos de los utensilios primordiales. Primeramente, para la parte A de la práctica, que es la medición por diferencia y la repetibilidad de la medición se utiliza una balanza granataria que nos logra proporcionar “la cantidad de materia en una muestra dada de una sustancia” (Chang, 2010), esto quiere decir que esta misma “determina la masa de una sustancia o pesar cierta cantidad de la misma” (Osorio, 2009).

Seguidamente, para la parte B de esta sesión se requiere un equipo volumétrico básico, de los cuales, se usa el beaker, la probeta y la bureta. Esto se realiza con la finalidad de poder leer los volúmenes de distintas sustancias de una manera correcta y poder comprender los conceptos de precisión que es “la medida de qué tanto coinciden las mediciones individuales entre sí” (Brown et al, 2014) y la exactitud que se refiera a “que tanto coinciden las mediciones individuales con el valor correcto o verdadero” (Brown et al, 2014). Para que con esto se logré, al examinar el menisco para la medición, evadir el error de paralaje que se relaciona con la lectura “por encima o por debajo de la línea de visión” (Guzman et al, 2013).

En esta práctica, también se observó los métodos de separación de las mezclas, tanto para homogéneas que se definen como “mezclas que son uniformes en todos sus puntos… también conocidas como disoluciones” (Brown, 2014) para estar se realiza el método de destilación simple la cual consiste en “la separación del componente más volátil de la mezcla mediante calentamiento, evaporación y su posterior evaporación” (Domínguez, 2008). Por otro lado, en las mezclas heterogéneas que son “mezclas que no tienen la misma composición, propiedades y apariencia en todos sus puntos” (Brown, 2014), para lograr la separación de dicha mezcla se realiza en el laboratorio la filtración que tiene como utilidad “la separación de una mezcla de un sólido y un líquido a través de un papel filtro, el líquido pasa a través del papel y el sólido queda en el papel filtro” (Brown, 2014).

Para el segundo experimento denominado, el quemador bunsen y su llama. Es necesario estudiar primero al quemador bunsen, de esta manera poder conocer su contenido, el cuál es “un cono exterior, interior, un cuello, collar, manguera surtidora y llave de paso de gas” (Guarnizo y Martínez, 2008), su utilidad y su efecto, esto con la finalidad de llegar a tener un conocimiento completo y se logre manipular adecuadamente en las prácticas. Es importante aclarar que este es un artefacto que “tiene como propósito de obtener una llama que proporcione el máximo calor, una llama limpia y que no produzca depósitos de hollín al calentar los objetos” (Guarnizo y Martínez, 2008). Es imprescindible mencionar que hay dos tipos de combustión, la completa es “cuando hay suficiente cantidad de oxígeno” (Patiño. 2012) y la incompleta “cuando hay insuficiencia de oxígeno” (Patiño, 2012). Ahora bien, esta llama se logra gracias a un paso denominado combustión que se refiere a “una oxidación rápida e intensa con producción de calor y frecuénteme de luz” (Patiño, 2012), el cual para realizarse se necesita un comburente “el cuerpo que mantiene o aviva la combustión” (Patiño, 2012) y un combustible “el cuerpo que arde; es decir, que se combina con un gas” (Patiño, 2012).

SECCION EXPERIMENTAL:

El procedimiento se tomó del Manual de Laboratorio de Química General Intensiva QU-0115, de la Universidad de Costa Rica. Para el experimento de operaciones fundamentales en el laboratorio, se utilizó las páginas del 6 a la 12. En la parte B (medición de volúmenes) se cambió el beaker de 100mL por uno de 150mL. Además, en este experimento, se realizó por parte de los estudiantes del proceso de filtración. Para el segundo experimento del quemador Bunsen y su llama, se utilizaron las páginas de la 13 a la 17, no se realizó modificación.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN:

Experimento #1: Operaciones Fundamentales en el Laboratorio

Parte A: Medida de la masa de una sustancia

Cuadro I: Masa de arena por diferencias

Al querer obtener la masa de la arena, se realizó el proceso de medir masas por diferencia. En donde primero se pesa el utensilio vacío, en este caso un beaker, que es el que va a contener la sustancia. Luego, se agrega una cantidad de la sustancia, en esta práctica se utilizó arena y se vuelve a realizar la medición. Por último, se restan ambos pesos, de esta forma, se saca la diferencia entre ambas masas, esto con el fin de averiguar la masa de la sustancia que se agregó al utensilio. No obstante, esta manera no es la única que existe para realizar estos cálculos, hay otra forma más sencilla y que disminuye el proceso que se debe de hacer, este se trata de colocar en la balanza granataria el utensilio vacío, que se usará para agregar la sustancia. Seguidamente se debe estripar la opción Tara la balanza esta “se utiliza para colocar cero el valor de la lectura” (Angurell et al, 2014).

Cuadro II: Masa de arena por diferencia

En esta parte del procedimiento se utilizó el candado del compañero de lado de mesa, Daniel. Para esta práctica lo que se realizó fue pesar dos veces por persona el mismo objeto, dando algunas mediciones iguales como se demuestra en el caso de María (ejemplo ubicado en el Cuadro II) o dando (por un número) una medición distinta, como el caso de Daniel (ejemplo ubicado en el Cuadro II). Esto con la finalidad de entender el concepto de incertidumbre, que nos explica que “los números que se obtiene por mediciones siempre son inexactos. El equipo utilizado para medir cantidades tiene limitaciones inherentes (errores de equipo), y hay diferencias en la forma en que las personas realizan la misma medición (errores humanos)” (Brown et al, 2014). Por lo que, se demuestra que hay muchos factores que pueden influir en la variabilidad de las mediciones, un ejemplo claro puede ser el haber usado distintas balanzas, estando algunas calibradas o no, provocando que al momento de que cada compañero de lado de mesa pesara el objeto, las mediciones dieron diferentes.

Experimento #1. Parte B: Medida de los líquidos

Cuadro III: Lectura del menisco

Nota: La posición 1 es a la medida a la línea de la visión, la posición 2 es de abajo de la línea de la visión y la posición 3 es arriba de la línea de la visión.

En esta parte de la sesión del laboratorio se debió de hacer la lectura de volúmenes, en dos instrumentos (la probeta y la bureta), en tres distintas ubicaciones. Para realizar este experimento y cuando se trabaje cualquier medición a líquidos es primordial tener el conocimiento de cómo se debe medir correctamente el equipo volumétrico, ya que, como se explicó anteriormente, el error de paralaje afecta de una manera importante en este proceso. Por lo que, al hacerlo de manera correcta, que es medirlo de manera “horizontal y al mismo nivel de la curva del menisco” (Meléndez y Castillo, 2007), se obtiene una medida más cerca a la verdadera. De lo contrario, o sea, de hacerlo de manera incorrecta, las medidas no van a ser las adecuadas, tal como se muestra en el Cuadro III, ya que si se mide con el instrumento debajo de la línea de la visión se verá un mayor volumen y si se mide por encima de la línea de la visión se verá un menor volumen. De esta manera, nos alejaría del valor correcto del volumen.

Cuadro IV: Medición de volúmenes

Para esta última parte del experimento, realizamos la lectura del volumen en tres distintos instrumentos (bureta, probeta de 50mL y un beaker de 150mL) de una misma cantidad de agua (en este caso fue de 50mL). Esto con la finalidad de comprender a mayor detenimiento los conceptos de precisión y exactitud (explicados anteriormente). Demostrando que, la bureta es el instrumento más preciso y exacto, entre estos tres, ya que, al leer el volumen en la bureta fue la misma a la cantidad de agua que habíamos usado. Seguidamente, tenemos el caso de la probeta que “tiene una precisión aceptable pero menor a la de las pipetas, [y por tanto menor a la bureta]” (Hernández, 2014). Al haber usado una pipeta de 50mL y al no ser tan precisa que la bureta, esta sobrepasó por pocos milímetros la medida del instrumento, por eso en este caso, no se pudo tener una lectura del volumen. Por último, se realizó lo mismo con el beaker, esta fue la lectura más alejada al número real y por ende fue la menos exacta, ya que dio 10 milímetros más de lo que verdaderamente debió de dar.

Para finalizar esta práctica de laboratorio, es importante resaltar que, primeramente, se observó, un proceso de destilación simple (concepto explicado anteriormente) entre dos compuestos (el agua  y el Sulfato de Cobre ). Además, se realizó el proceso de filtración (concepto explicado anteriormente), en donde se separó arena y agua, quedando en el papel filtro la arena y en la cápsula de porcelana el agua. Esto sucedió, ya que, el papel filtro evitó que la arena bajara, separando de una manera exitosa la mezcla. [pic 2][pic 3]

Experimento #2: El Quemador Bunsen y su llama

Parte A: El quemador Bunsen

Para iniciar este experimento, se necesita encender y manejar claramente el quemador bunsen. En la primera parte se ocupa que la combustión sea incompleta, ya que se necesita que la llama sea amarilla luminosa, esto se da “cuando hay insuficiencia de oxígeno” (Patiño, 2012), por lo que, para esto se debe dejar la llave de aire cerrada. Lo siguiente es colocar una porcelana fría, encima de la llama por unos segundos negro que deja la llama en esta. Esto se debe primero a que la combustión incompleta tiene “la presencia de sustancias combustibles o también llamados quemados en los humos o gases de combustión” (Flores et al, 2013). Y segundo porque “el carbono incandescente de la llama se enfría al contacto con una superficie fría y se deposita en forma de humo negro” (Chaverri, 1983).

Seguidamente, se fue abriendo poco a poco la entrada de aire del quemador, de a mediada en que la llame obtuvo más aire fue tornándose de amarillo a una llama color azul, además se observaban unas 3 conos definidas, esto se debe porque hubo “un adecuado contacto entre aire y gas, antes de efectuarse la combustión completa” (Flores et al, 2013). Posteriormente se debió de colocar un palillo de fosforo en la boca del quemador, se observó que no se quemó al centro, sino, solo a los lados, en donde tenía un contacto con el quemador, la razón de esto es que “en el exterior del cono la combustión es completa, existe un exceso de oxígeno y se producen altas temperaturas” (Patiño. 2008) y “en el interior del cono los gases todavía no se han inflamado y en el cono mismo hay zonas donde la combustión no es todavía completa y existen gases no oxidados a dióxido de carbono y agua, por lo que se tiene una zona reductora de la llama” (Patiño, 2008)

Para finalizar esta primera parte del experimento, se colocó un cedazo de asbesto sobre la llama, aquí se vio como la llama lo atravesó y se calentó, ya que este “es un material metálico y conductor de calor” (Guarnizo y Martínez, 2008)

Experimento #2. Parte B: Calentando tubos de ensayo

Por último, para esta primera clase de laboratorio fue aprender a calentar tubos de ensayo, con su respectiva precaución y cuidado de no calentar hacia la dirección de algún compañero o la propia. Además, al calentar la sustancia que este dentro del tubo de ensayo se debe procurar de no llegar a su nivel de ebullición de una manera brusca, sino, que sea lentamente, ya que puede provocar algún accidente.

BIBLIOGRAFÍA:

Brown, T. Lemay, H.; Bursten, J, Quimica: la ciencia central, 12.ed. Editorial Pearson Educación México, 2014; p 10, 13, 22.

Chang, R. Quimica, 10 ed; Mc Graw Hill: México, 2010. pp. 15, 27

Domínguez, M, Química. La ciencia básica, 1 ed; Thomson Ediciones Paraninfo, S.A.: España, 2008, p.5

Guzmán, P; Fernadez, B.; Otárola, J: Calderon, L. Manual de Laboratorio: Quimica General Intensiva, 2013

Osorio, R. Manual de técnicas de laboratorio química, 1era ed; Editorial Universidad de Antioquia: Colombia, 2009, p.3

Patiño, M. Química básica: practicas de laboratorio. Fondo Editorial Itm: Colombia, 2008; pp. 51-53

Patiño, D. es.slideshare.net.  http//es.slideshare.net/danilogabriel1993/tipos-de-llamas

Guzmán, P: Fernandez, B; Otárola, J; Calderon, L; Procúpez, R. Manual de Laboratorio Química General Intensiva QU-115. Universidad de Costa Rica

Angurell, I; Caubet, A; Muñoz, D; Velasco: www.ub.edu http://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/pesada.html (accesado 03 de Abril, 2018). Página web, Universidad de Barcelona, operaciones básicas del laboratorio

Melendez, S.; Castillo, F: www.webdelprofesor.ula.ve/. http://www.webdelprofesor.ula.ve/farmacia/juanguillen/PDF/Laboratorio/Practica_completa.pdf (accesado 03 de Abril, 2018). Practicas de Química General, Merida, Chile, 2007.

Hernandez, R. www.quimicac309.files.wordpress.com. https//quimicac309.files.wordpress/2014/01/practica-03-2014.pdf (accesado 03 Abril del 2018)

Chaverri, G. Quimica General. Manual de Laboratorio. 2da ed, Editorial Universidad de Costa Rica, San José, Costa Rica. 1983, pp 13-15

Flores, F: Aguilar, G; Martínez, J; Gámez, K; Raudales, P; López, U; Matamorros, W. es.slideshare.net. http://slideshare.net/williamjosepmatamorros (accesado 03 Abril, 2015)