INTRODUCCION AL LABORATORIO

1. Contenido del programa.
2. Desarrollo de las prácticas de laboratorio (.Normas generales)
3. Evaluaciones e informes
4. Tema del primer trabajo.
5. Operaciones básicas de procedimiento en el laboratorio


1. CONTENIDO DEL PROGRAMA.

1.1. Cronograma de trabajo. En el laboratorio se realizan 15 prácticas cuyas fechas ya están establecidas. Casillero. En cada una de estas fechas se realizan 5 prácticas diferentes. Si por alguna razón falta el estudiante la práctica se pierde. Si la falla no es justificada la calificación es cero tanto para el Quizz como para el informe.
1.2 Grupos de trabajo ya establecidos Que implica trabajar en grupo ? lectura de grupos de trabajo.
1.3 Quizzes e informes En cada una de estas fechas presentarán un quizz cuyo tema corresponde a la práctica del día.
De cada laboratorio realizado presentan un informe en grupo, incluido el informe de inducción.
1.4 Análisis del tipo de enseñanza.Los temas vistos en las prácticas no coinciden estrictamente con los temas que se dictan en la teoría.
1.5 Conducto regular. Deben consultar sobre el tema al profesor directamente encargado.
1.6 horario de atención: martes a jueves de 11 -12 am BLOQUE F. Sala de profesores.




2. DESARROLLO DE LAS PRACTICAS. (rutina de trabajo)

Horario de trabajo, horario de entrada, permanencia en el laboratorio y hora de salida.
Empleo de lockers.
Implementos de laboratorio: bata de laboratorio, gafas de seguridad.
Preparación de la práctica. diagrama del procedimiento (mapa conceptual) muestras correspondientes a la práctica, bayetilla, fósforos.
EXPLICAR DIAGRAMA DE FLUJO. El diagrama debe contener las cantidades, cada contenido en el recuadro indica una operación unitaria.
Normas de trabajo de la práctica. La guía no debe reposar en el mesón en el momento de realizar la práctica)
Normas de aseo y seguridad.


3 PRESENTACION DE INFORMES y EVALUACIONES

3.1 QUIZZES: (30)
PUNTO 1. Escriban el diagrama de flujo correspondiente al procedimiento.
No necesariamente debe contener las cantidades, lo que más deben tener en cuenta es la organización del diagrama de flujo.
PUNTO 2.
A.Ecuaciones correspondientes a la reacción. Mol. Conservación de la materia (estequiometría) Primera hoja relacionada con los diferentes aspectos de la reacción (cinética, estequiometria)
B. Ecuaciones matemáticas. y demás expresiones de concentración que empleará en el tratamiento de los datos obtenidos en el laboratorio. Segunda hoja con las ecuaciones.
(explicar las ecuaciones que emplearán en las prácticas de gases y las expresiones de concentración que necesitan)


INFORMES. (70%) (casillero)

Portada (grupo)
Introducción.
Objetivos
Marco teórico propiedades, usos y toxicidad de las sustancias empleadas. Máximo 2 páginas
Procedimiento(opcional )
Tabla de datos (omitir redactar el procedimiento)
Cálculos (muestra de cálculo con un resumen del sentido que tiene realizar dicho cálculo Deben expresar los resultados con las respectivas cifras significativas )
Tabla de resultados.
Respuesta a las preguntas del cuestionario de la guía.
Discusión de resultados El principal objetivo del análisis químico es la obtención de datos significativos. (relacionar los datos teóricos con los experimentales, estableciendo las causas que pudieron lleva a obtener la discrepancia El dato exacto se puede encontrar en la literatura o se puede calcular.). Tratamiento estadístico de datos. (precisión, exactitud y error).
Al realizar esta comparación se debe tener en cuenta que los números medidos son números inciertos, debido a que toda medición implica cierta incertidumbre, la cual depende del tipo de análisis y de los elementos empleados para llevar a cabo la medición, sin dejar a un lado el comportamiento propio del sistema el cual puede ser causante de la diferencia de datos.
Conclusiones. Debe reunir los datos experimentales.
Referencias bibliografias

CRITERIOS DE EVALUACION.
El aporte del grupo tiene un valor mínimo de 1 unidad a 2 unidades dependiendo del tipo de informe Dicho aporte lo realizan en la discusión de resultados y las conclusiones.
Los cálculos del informe tienen un valor de 2,8 a 3,5 dependiendo de la complejidad del tema.
4. TEMA DEL INFORME DE INDUCCION.

4.1 Investigar las normas de seguridad para el manejo, transporte almacenamiento de algunos ácidos y bases.
4.2 Averiguar las propiedades extensivas e intensivas de la materia.
43 Presentar las abreviaturas del sistema internacional de unidades (SI)
4.4 Averiguar los métodos de separación haciendo énfasis en el proceso de destilación
4.5 Consultar los diferentes tipos de análisis químico.


TIPOS DE ANALISIS QUIMICO

MEDICION DE PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS.
ANALISIS CUALITATIVO
Y ANALISIS CUANTITATIVO
ANALISIS INSTRUMENTAL


Analisis quimico cualitativo. Comprende la identificación de los componentes que constituyen la muestra que se analiza. ( tema de investigación)

Analisis quimico cuantitativo Tiene como propósito determinar la concentración de los componentes de una muestra . EL análisis cualitativo puede ser parcial o total. El análisis que se realiza en el laboratorio para las muestras comerciales es parcial , es decir sólo es de interés conocer la concentración del componente activo. Si la muestra está constituida por un solo componente que se analiza el análisis es total.

En las practicas que se realizan se tiene la información cualitativa de la muestra y se desarrollan con énfasis los métodos de análisis cuantitativo.


METODOS DE ANALISIS CUANTITATIVO.

A. METODOS DE ANALISIS VOLUMETRICO.
El análisis volumétrico implica realizar medidas de volumen, pero va más halla puesto que implica determinar la concentración de una solución mediante un volumen de solución de concentración conocida.

Los tipos más comunes de procedimientos volumétricos son los métodos valorimétricos, en los cuales se mide el volumen de una solución de composición conocida. Los métodos valorimétricos se subdividen de acuerdo al tipo de reacción química que ocurre entre el valorante y el analito .

Valoraciones acido – base
Valoraciones de oxido- reducción


B. METODOS DE ANALISIS GRAVIMETRICO

El método de análisis gravimétrico se basa en determinaciones de peso. El peso es una medida de la fuerza gravitacional que actúa sobre el objeto de masa M

Instrumentos de analisis gravimetrico – balanza
propiedades de la balanza

La sensibilidad de una balanza es la desviación del fiel producida por la menor cantidad de peso que se pueda detectar.

La precisión o concordancia de una medida permite estimar la reproducibilidad de una serie de resultados La precisión es la concordancia entre los números de una serie.
En términos matemáticos la precisión se describe por la desviación que es la diferencia entre el valor observado y la media X. La desviación puede ser absoluta o relativa

C. ANALISIS INSTRUMENTAL
1. pHmetro Como su nombre lo indica es realiza una determinación por medio de un instrumento
La medida de pH se realiza mediante potenciometria directa, en la cual se mide la actividad o la concentración de iones hidronio.
Electrodo de membrana de vidrio. Está compuesto por 2 tipos de vidrio, vidrio ordinario en cuyo fondo se encuentra soldado un vidrio especial muy sensible a la actividad del ión hidrógeno. Dentro de este tubo hay una solución acuosa diluida de ácido clorhídrico 1N. En el medio del ácido clorhídrico está sumergido un alambre de plata revestido de una capa de cloruro de plata el cual se prolonga para proveer el contacto eléctrico.
Máximo 2 páginas.
2. Espectrofotómetro. El espectrofotómetro es un instrumento en que puede medirse la cantidad de radiación visible, UV o infrarroja que absorbe una solución a una longitud de onda dada.


OPERACIONES BASICAS DE LABORATORIO


EMPLEO DEL MATERIAL VOLUMETRICO DE VIDRIO.
Las tres piezas básicas del material volumétrico de vidrio son el matraz volumétrico, la pipeta volumétrica y la bureta. Cada uno de éstos se fabrica para contener o para depositar cierto volumen.

PRECISIÓN Y EXACTITUD DEL MATERIAL DE VIDRIO.
La exactitud de una pieza de material volumétrico de vidrio puede expresarse en términos de máximo error permisible o tolerancia. La precisión pude expresarse en términos de la incertidumbre de la lectura en una bureta o de la incertidumbre del aforo de un matraz o una pipeta.

PREPARACION DE LA MUESTRA PARA ANALISIS


Para que el análisis sea útil la muestra debe ser homogénea y representativa, por lo cual debe ser tomada por un procedimiento sistemático llamado muestreo. El muestreo depende del estado de la sustancia.

Para sustancias sólidas. una vez realizado el muestreo, se reduce su tamaño. Si se desea preparar una solución se pesa el soluto, se lleva a un vaso de precipitados en el cual se disuelve y luego si se transfiere al matraz

Muestreo de líquidos. Se toma una muestra representativa denominada alícuota, la cual generalmente se diluye para disminuir su concentración, con el fin de emplear un volumen de titulante adecuado.

Preparación de un volumen de solución.
Una vez medida la alícuota de la solución se lleva a volumen constante por medio de un procedimiento de enrase y homogenización de la muestra.

El enrase es llevar el nivel de la solución hasta la marca de calibrado en la cual el menisco de la solución debe quedar tangente a dicha marca

Concepto de solución. Sistema químico homogéneo en el cual cualquier parte del mismo tiene las mismas propiedades que el resto de la solución.

Titulación. Se deben distinguir los términos analito y titulante. En este procedimiento la bureta se llena con la solución de concentración conocida, denominada titulante. La solución de concentración desconocida se deposita en el erlenmeyer. Para detectar el punto final suele emplearse un indicador.

Concepto de titulación. Se debe tener en cuenta que en todo proceso de titulación se lleva a cabo una reacción entre el titulante y el analito. Para establecer las proporciones se pueden trabajan con moles, caso en el cual debe conocerse la reacción balanceada, o con equivalentes en cuyo caso no es necesario conocer la reacción puesto que la reacción se lleva a cabo equivalente a equivalente. En este último caso para conocer los gramos de analito se debe establecer el peso equivalente dado por el cambio de electrones o por el número total de cargas de un mismo signo.


ELEMENTOS DE PREPARACIÓN DE SOLUCIONES POR DILUCIÓN.

Se tienen elementos para medir volúmenes y elementos para contener volúmenes.
Elementos para medir volúmenes. Son elementos en los que se mide un volumen para ser transvasado. Dentro de estos elementos se tiene material graduado y material aforado, siendo el material aforado más exacto.

ANALISIS ESTADISTICO


PRECISION = Desviación absoluta = Valor observado – valor promedio
.
PRECISION = Desviación relativa = desviación absoluta.
------------------------ x 100
Media (X)

A menor desviación la medida es más precisa.
La exactitud. Indica la cercanía del valor obtenido con el valor real (o que se cree everdadero) La exactitud se expresa mediante el cálculo del error .


EXACTITUD = Error absoluto = Valor observado - valor verdadero.


EXACTITUD = Error relativo = Valor observado - valor verdadero.
------------------------------------------ x 100

Valor verdadero


CIFRAS SIGNIFICATIVAS

Pueden definirse como aquellos dígitos de un número que se conocen con certeza, más el primer dígito incierto. Todos los demás dígitos reciben el nombre de cifras no significativas .

En el trabajo científico resulta de utilidad seguir las siguientes reglas :
El resultado final de un cálculo debe expresarse con el número correcto de cifras significativas. Es mejor escribir dichos datos en forma semiexponencial
En general deben eliminarse por redondeo las cifras no significativas.
La incertidumbre absoluta de cada número controla el número de cifras significativas en la suma o la diferencia de los números.
Otros elementos de análisis gravimétrtico son el vidrio de reloj, la espátula, desecador .
La precisión depende de dos tipos de errores que tienen incidencia en las mediciones. Son los errores sistemáticos y los errores al azar.


INVESTIGAR TIPOS DE ERRORES. Los errores son aquellos que ocasionan que los resultados sean consistentemente altos o bajos respecto al valor esperado. Una vez que se detecten este tipo de errores, `pueden ser eliminados.
El otro tipo de error es el error al azar. Los errores al azar son aquellos que causan una dispersión simétrica de los resultados hacia cualquier lado del valor real.



EJERCICIOS PARA PRESENTAR EN CALCULOS DEL INFORME DE INDUCCION

1. EJERCICIOS DE DILUCIÓN

Se disuelven 3.95g de permanganato de potasio en 250ml de agua.
De la solución anterior se toma una alícuota de 25ml y se lleva a volumen de 100 ml en un matraz aforado .
Se toma una alícuota de 50ml de la solución anterior y se completa con agua destilada hasta un volumen de 500ml.
Con la anterior información calcule:

1. molaridad de cada una de estas 3 soluciones.
2. porcentaje peso a volumen (P/V) para cada solución.


2. EJERCICIOS DE CONVERSION DE UNIDADES DE CONCENTRACION.
1. Se tiene una solución al 3%. P/V de ácido clorhídrico .A qué equivale esta concentración en normalidad y molaridad ?


3. EJERCICIOS DE QUE IMPLICAN REACCIONES DE NEUTRALIZACION.
1. Se tiene una cantidad de ácido sulfúrico del 95 % P/V de pureza, cuya densidad es igual a 1,8g/ml. Qué cantidad de ésta ácido, expresada en litros se requiere para neutralizar 3 Kg de hidróxido de sodio.


4. EJERCICIOS DE PROPIEDADES DE GASES.
1. Deduzca el origen del valor de la constante universal de los gases. (0.082 atm.L/mol ºK)
1. Cuál es la densidad del dióxido de carbono en condiciones normales ?


DEFINICIONES

1. MOL. Es el peso formula de una especie expresado en gramos.
MOLARIDAD. = moles/litro = mmoles /mililitro

2. EQUIVALENTE . Muchas sustancia químicas contienen más de un ion por mol que reacciona con el reactivo . El peso equivalente se calcula mediante el peso formular y la variable n, la cual depende de la variable química en que interviene la sustancia .En las reacciones ácido/base, n es el número de moles de H+. En las reacciones de óxido/reducción, n es el número de electrones perdidos o ganados por mol de reactivo

Peso equivalente = Peso formular / n N = equivalentes / litro.
DISTRIBUCION DE LAS PRACTICAS DEL LABORATORIO DE QUIMICA EN FUNCION DEL PRINCIPAL CONCEPTO FUNDAMENTAL QUE ESTA IMPLICA

comprobar leyes de gases ideales: volumen molar, conservación de la materia
rendimiento : obtención de acetileno, estequiometría
análisis químico cuantitativo : titulaciones y pH, determinaciones de:
Acido ascórbico, ácido acetil salicílico
hipoclorito en aguas sanitarias
análisis de leche

↑

moles
ESTEQUIOMETRIA

↑ Principio de conservación de la materia
TERMODINAMICA ← REACCION → CINETICA
Temperatura → calor tiempo → velocidad
cinética.
↓
EQUILIBRIO
composición
temperatura caracterización del sistema en términos de
volumen → las propiedades macroscópicas de estado
equilibrio quimico.


Un sistema se encuentra en un estado de equilibrio si, a lo largo de un lapso razonable de tiempo ninguna de las propiedades macroscópicas observables, de interés para el experimentador, varía apreciablemente. A escala microscópica de dimensiones moleculares una reacción es un proceso dinámico hacia el equilibrio.

Conjunto de propiedades macroscópicas del sistema

PRACTICAS QUE NO IMPLICAN REACCIONES.
viscosidad ( Propiedad física) ; espectrofotometría (propiedad óptica).
.