INTRODUCCIÓN A LOS MATERIALES Y MEDICIONES (2), Guías, Proyectos, Investigaciones de Química Inorgánica

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GUÍA N° 1: INTRODUCCIÓN A LOS MATERIALES Y MEDICIONES

CURSO AMBIENTE LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL LABORATORIO DE QUÍMICA

ELABORADO POR

DORIS PALACIOS APROBADO POR SANDRA MARCELA ROMERO HERRERA VERSIÓN 001 FECHA DE APROBACIÓN

08/08/

1. LOGRO GENERAL DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE

Al finalizar la unidad, el estudiante explica las propiedades de la materia en función a los enlaces químicos y su estructura atómica

2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS DE LA PRÁCTICA

• Reconocer los principales materiales e instrumentos de laboratorio y el uso de los mismos.
• Conocer las técnicas más usadas en la medición de volumen y masa.
• Determinar el porcentaje de error relativo por exceso o por defecto en un experimento de laboratorio.

3. MATERIALES Y EQUIPOS

1.00 UNIDADES PROBETA DE VIDRIO 25 ML 1.00 UNIDADES CAPSULA DE PORCELANA 125 ML 1.00 UNIDADES PROBETA DE VIDRIO 1000 ML (mesa del docente) DENSIMETRO (mesa del docente) DESTILADOR DE AGUA 8 L (Equipo disponible en el laboratorio. Se le proporcionará al estudiante agua destilada) 1.00 UNIDADES EMBUDO DE 55 - 60 MM VASTAGO DELGADO 1.00 UNIDADES TUBO DE ENSAYO 10 ML 1.00 UNIDADES BAGUETA DE VIDRIO 22 CM 1.00 UNIDADES SOPORTE UNIVERSAL 60 CM 1.00 UNIDADES GRADILLA METALICA PARA TUBO DE ENSAYO 48 AGUJEROS 1.00 UNIDADES EMBUDO DE 70 - 75 MM VASTAGO GRUESO 1.00 UNIDADES BURETA DE VIDRIO 25 ML 12 MM X 54.4 CM

1.00 UNIDADES TUBO DE ENSAYO 22 ML 1.00 UNIDADES PROPIPETA ROJO 3 VALVULAS DE VENTILACION 1.00 UNIDADES GRADILLA METALICA PARA PIPETAS 1.00 UNIDADES TUBO DE ENSAYO 17 ML 1.00 UNIDADES VASO DE PRECIPITADO 50 ML CON PICO 1.00 UNIDADES PIPETA 5 ML BALANZA ELECTRONICA 1.00 UNIDADES PINZA PARA TUBO DE ENSAYO DE ACERO INOXIDABLE 1.00 UNIDADES TUBO DE ENSAYO 3.5 ML 1.00 UNIDADES PINZA DOBLE PARA BURETA (MARIPOSA) 1.00 UNIDADES PISETA DE PLASTICO 500 ML (FRASCO LAVADOR) BALANZA MECANICA BARRA CILINDRICA DE ZINC 1.00 UNIDADES MATRAZ ERLENMEYER DE 125 ML CLORURO DE SODIO (NaCl al 10%, mesa docente) 1.00 UNIDADES PINZA DE CRISOL DOBLE CURVA

MATERIALES QUE TRAE EL ALUMNO

EQUIPOS DE PROTECCIÓN PERSONAL

• Guardapolvo blanco

4.3. USO DE EPP

En el laboratorio de química se usarán los siguientes EPP: Guardapolvo, lentes de seguridad y guantes de látex, según las necesidades de la experiencia de laboratorio.

5. FUNDAMENTO

5.1. Descripción material de laboratorio

NOMBRE DESCRIPCIÓN ESQUEMA

Bureta

Material de laboratorio que es un recipiente de forma

alargada, graduada, tubular de diámetro interno uniforme

dependiendo del volumen de líquidos. Su uso principal es

volumétrico, debido a la necesidad de medir con precisión

volúmenes de líquidos a una determinada temperatura. Bureta

Cápsula de

porcelana

La cápsula de porcelana es un pequeño contenedor

semiesférico con un pico en su costado, se utiliza para la

separación de mezclas, por evaporación y para someter al

calor ciertas sustancias que requieren de elevadas

temperaturas.

Cápsula de porcelana

Gradilla

Material de laboratorio de madera, plástico o metal, que

se usa como soporte de los tubos de ensayo. Generalmente

las gradillas de madera son utilizadas cuando se tiene

contacto con tubos de ensayo a elevadas temperaturas. Gradilla

Mechero

Es un material de vidrio o metal, destinado a proporcionar

combustión. Los más usados son los de alcohol y los de

propano principalmente el de Bunsen. Mechero

Pinzas

Es un material de laboratorio de un tipo de sujeción

ajustable, generalmente de metal, que forma parte del

equipamiento de laboratorio, mediante la cual se pueden

sujetar diferentes objetos de vidrio u otro material. Pinza para vaso y tubos

Tubo de ensayo

Instrumento de laboratorio de vidrio que se emplea para

realizar los ensayos o pruebas de laboratorio. Tubo de ensayo

Vasos de

precipitados o

Beaker

Material de laboratorio de vidrio, que se usa como

recipiente y también para obtener precipitados. Vaso de precipitado

Embudo vástago

largo/ corto

Material de laboratorio de plástico o vidrio utilizado en la

filtración y para la retención de partículas sólidas. Embudo vástago largo/corto

Densímetro

Material de laboratorio, llamado también aerómetro

(para medir la densidad de gases), usado para medir la

densidad de los líquidos. Densímetro

Propipeta

Material de laboratorio de goma, creada especialmente

para asegurar la transferencia de líquidos de todo tipo (en

conjunto con la pipeta) especialmente los que poseen

propiedades específicas. (^) Propipeta

5.1.Exactitud y precisión

Exactitud: La cercanía con la cual la lectura de un instrumento de medida se aproxima al

valor referencial de la variable experimental.

Precisión : Una medida de la repetitividad de las mediciones. Dado un valor fijo de una

variable, la precisión es la capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en

mediciones diferentes realizadas en las mismas condiciones.

La diferencia entre exactitud y precisión es simple pero importante. Suponga, por ejemplo,

que se pide a tres alumnos que determinen la masa de una pieza de aluminio. Los

resultados de dos pesadas sucesivas hechas por cada estudiante son:

Alumno X

(g)

Alumno Y

(g)

Alumno Z

(g)

Valor 1 (^) 1,964 1,972 2,

Valor 2 (^) 1,964 1,968 2,

Valor

promedio

La masa real del alambre es 2,000 g. Por consiguiente, los resultados del alumno Z son

los más precisos y más exactos, ya que el valor promedio es más cercano al real. Y los

resultados del alumno X son precisos.

5.2.Teoría de errores

En una medición se cometen imperfecciones que dan lugar a un error en el resultado de

medida. Tradicionalmente, el error está constituido por dos componentes, una

componente aleatoria y una componente sistemática.

Los errores descritos pueden cuantificarse y expresarse mediante:

• ERROR ABSOLUTO: Se define como el valor medido experimentalmente menos el valor referencial (verdadero, real o teórico) 𝑉𝑟𝑒𝑓.

Los valores que pueden adoptar son positivos o negativos, no obstante, se debe tener en cuenta que al obtener un valor negativo el error calculado se define como error por defecto caso contrario cuando se obtiene un valor positivo se denomina error por exceso.

• ERROR RELATIVO: Se define como el cociente entre el error absoluto y el valor referencial 𝑉𝑟𝑒𝑓.

• ERROR RELATIVO PORCENTUAL ( %𝑬𝒓 ): Representa el producto del error relativo por 100.

Menisco: Parte más baja de la concavidad del líquido que se toma como referencia para determinar medidas.

Figura 3. Medición correcta del volumen.

ii. Medida de masa Es una de las operaciones más comunes y muy utilizadas en el laboratorio, se utiliza la balanza como instrumento de trabajo.

1. Se tiene una barra del metal Zinc y péselo en una: - Balanza Mecánica

Realice el ajuste a CERO manualmente a la balanza mecánica y proceda a pesar la masa y anote el valor experimental (Vexp).

Figura 4. Ajuste a cero de la Balanza mecánica.

• Balanza Electrónica

Realice el ajuste a CERO a la balanza electrónica presionando el botón On-Zero y vuelva a pesar la masa y anote el valor referencial (Vref).

IMPORTANTE

Figura 5. Ajuste a cero de la Balanza electrónica

Halle el %E relativo. NOTA: Las balanzas electrónicas son dispositivos de medición más precisos que la mayoría de las balanzas mecánicas.

iii. Medida de masa - volumen

1. Determinación de la Densidad de un Líquido : - Introducir la muestra de solución de Cloruro de sodio en la probeta de 1000 mL. - Introducir el densímetro en el líquido con suavidad, si se suelta muy rápido puede romperse en el fondo.

Figura 6. Medición de la densidad referencial

2. Determinación de la Densidad de un Líquido: - Verificar el ajuste en cero de la balanza electrónica. Luego coloque en ella un vaso limpio, vacío y anote su masa (m 1 ). - Reciba en el vaso una cantidad de solución determinada por el profesor. Coloque sobre la balanza electrónica el vaso con la solución y anote la masa (m 2 ). - Luego trasvase el líquido en una probeta y mida el volumen exacto. - Finalmente, determine la densidad experimental y halle el %Erel. NOTA: La masa de la solución es la diferencia de la masa m 2 y la masa m 1.

8. FUENTES DE INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA

LIBROS:

• Chang, raymond (2010) Química, Mc Graw – Hill.
• Brown, Lemay, Bursten (2014) Química la ciencia central, Reverté.
• Atkins, P.. Principios de química, Editorial Médica Panamericana.
• Petrucci, R.. (2011) Química general, Prentice Hal. DOCUMENTOS:
• Protocolo de seguridad para los laboratorios de Química.
• Plan de manejo de residuos de los laboratorios de Química y Física

ANEXOS

REPORTE DE LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL

PRÁCTICA 01: INTRODUCCIÓN A LOS MATERIALES Y MEDICIONES

PROFESOR:

FECHA: NÚMERO DE MESA:

HORARIO:

INTEGRANTES:

Apellidos y Nombres Apellidos y Nombres

1 5

2 6

3 7

4 8

I. PROCEDIMIENTO

Tabla A: Describa 3 materiales que usó en la práctica del laboratorio

Nombre (^) Descripción

II. CUESTIONARIO

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III. CONCLUSIONES

1.____________________________________________________________________________________

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2.____________________________________________________________________________________

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3.____________________________________________________________________________________

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