PRÁCTICA #2. Técnicas Comunes en el Laboratorio de Química

INTRODUCCIÓN

En el laboratorio de química es necesario que el alumno domine ciertas técnicas, como el manejo del mechero, pipeteo, pesadas, cortado y doblado de vidrio, medición de los volúmenes de los líquidos por medio de probetas, buretas, etcétera. Antes de realizar cada técnica o práctica de laboratorio, es preciso estar seguro de qué se va a hacer, cómo y para qué.

El principal sitio donde se llevan a cabo las tareas de laboratorio es la mesa de trabajo, donde hay que mantener orden y limpieza. Durante un experimento no debe haber en la mesa nada que sobre (bolsas, papeles, filtros usados, utensilios innecesarios); todos los objetos deben disponerse en orden, de modo que se puedan tomar cómodamente, sin tocar, por casualidad, el mechero o un frasco que contenga un reactivo. Inmediatamente después de cada experimento se deben anotar todas las observaciones con claridad y esmero en un cuaderno especial o en el manual. No conviene llevar los apuntes en borradores o en hojas sueltas, ya que se pueden perder con facilidad.

El cuaderno de laboratorio es el recordatorio de los resultados de los experimentos, como también la base para la elaboración del informe sobre el trabajo realizado. Es importante no empezar un experimento hasta que no se hayan anotado los resultados del anterior.

Manejo del mechero de Bunsen

La conexión y desconexión del mechero y la regulación del suministro del gas se realizan por medio de la llave de la red de gas. El suministro del aire se regula girando el collar (anillo): si se cierra el orificio y se interrumpe el suministro de aire, la combustión del gas será incompleta y la llama se tornará luminosa y humeante. Esta llama contiene carbono libre en forma de pequeñas partículas de carbón llamado hollín.

En cambio, si la ranura se hace demasiado grande, el suministro de aire se intensificará y el aire comenzará a "calarse" a través del gas y la llama se extinguirá, o, como se dice a veces, "retrocederá", es decir, arderá en el interior del tubo, el cual se calentará mucho.

Es necesario que el suministro del aire sea suficiente para una combustión completa del gas, pero no excesivo, de modo que el gas arda sin ruido ni desprendimiento de negro de humo, con una llama transparente, matiz azulado, no luminosa y en la cual se distinguen con claridad dos zonas: la interior y la exterior.

La zona interior de la llama tiene una temperatura de 300 a 350 C. En su parte inferior es donde se descompone el gas, y en la parte superior transcurre la combustión incompleta acompañada del desprendimiento de carbono libre, cuyas partículas incandescentes despiden luz. La parte inferior recibe el nombre de "reductora" debido a que las partículas de carbono se oxidan (se combinan con el oxígeno) fácilmente, o sea, intervienen como reductor.

La temperatura máxima de la llama, más de 1 500°C, se alcanza en la zona casi incolora, en la cual la combustión del gas se desarrolla con mayor intensidad debido a la gran influencia del aire. Esta parte de la llama se denomina "oxidante", ya que en ella se combina la sustancia con el oxígeno.

Al calentar con el mechero un objeto, se debe colocar éste de modo que la parte superior de la llama lo roce, así el calentamiento será más eficaz. 

 

Manejo de la pipeta

Los volúmenes que se miden con la pipeta son relativamente pequeños, por lo tanto, los errores de medición pueden alcanzar valores importantes.

Al medir volúmenes con una pipeta es necesario observar las siguientes reglas:

·         En el momento de aspirar aire de la pipeta con la boca, el extremo inferior de la pipeta debe estar siempre sumergido en el líquido. Al trabajar con soluciones corrientes, el empleo de los dispositivos auxiliares resulta innecesario y sin ellos se trabaja con mucha más rapidez. Pero estos dispositivos son absolutamente indispensables en el trabajo con líquidos cáusticos y venenosos (soluciones de amoniaco, álcalis y ácidos concentrados, soluciones que desprenden cloro, broma, etcétera) que de ningún modo deben succionarse con la boca.

·         Se llena la pipeta hasta que el líquido rebase la marca (señal de enrase), se saca rápidamente de la boca el tubo de la pipeta y se tapa el orificio con el dedo índice.

·         Se sostiene la pipeta tapada con el dedo, de tal manera que la marca se sitúe a nivel de los ojos; se disminuye ligeramente la presión del dedo sobre el orificio de la pipeta vertiendo el líquido gota a gota en un recipiente preparado, hasta que el borde inferior del menisco coincida con la marca. Logrado esto, se vuelve a cerrar completamente el orificio con el dedo para interrumpir la salida del líquido.

·         Se introduce el extremo inferior de la pipeta en el recipiente en que se verterá el líquido y se reduce de nuevo la presión del dedo, de modo que el líquido descienda poco a poco; si se abre completamente el orificio, el líquido saldrá con rapidez yeso provocará que una parte considerable de él se quede en las paredes de la pipeta.

Manejo de la balanza

En la mayoría de los trabajos de laboratorio de química general es suficiente pesar con una precisión de hasta 0.1 g, que es la que tiene la balanza granataria. Si en el curso de un trabajo es necesaria una precisión de hasta 0.0001g, entonces hay que utilizar la balanza analítica. .

Para manejar adecuadamente una balanza se deben tomar en cuenta las siguientes precauciones:

·         Nunca se colocan las sustancias directamente sobre el platillo de pesada, sino sobre un papel o vidrio de reloj, así se evita la corrosión de los platillos.

·         Después de terminar de pesar hay que recoger cualquier sustancia que quede en la balanza o cerca de ella.

·        No se deben colocar sobre los platillos de la balanza objetos calientes o sucios. 

Antes de realizar una pesada es necesario: 

·         Tener ante sí el cuaderno de laboratorio o manual y la pluma o lápiz para las anotaciones.

·         Identificar las diferentes partes de la balanza, examinar las divisiones de la escala y el modo de realizar la lectura correcta de la escala en el momento de equilibrio.

·         Asegurarse que la balanza está en el punto cero, si no, ajustarla al cero.

OBJETIVO 

Analizar algunas técnicas de rutina en el laboratorio para adquirir habilidad y destreza. .

MATERIAL

2 vasos de precipitados de 50 ml

balanza granataria

espátula

mechero de Bunsen

pipeta volumétrica de 5 ml

pipeta volumétrica cilíndrica de 10 ml

probeta de 100 ml

vidrio de reloj

agua purificada

sal de mesa

azúcar (sacarosa)

DESARROLLO

Experimento 1. Manejo del mechero de Bunsen 

Prepara el mechero de Bunsen para su encendido, para lo cual es necesario realizar las siguientes operaciones:

• Poner un extremo de la manguera de goma sobre la boquilla de la llave del gas y el otro sobre el tubo de conexión del mechero.
• Cerrar el orificio que regula el suministro de aire.

Para encender el mechero preparado es necesario:

1.  Encender una cerilla. 
2.  Abrir la llave del gas.      
3. Acercar desde un lado la cerilla encendida al orificio de salida del mechero; si se acerca la cerilla encendida desde arriba, la fuerte corriente de la mezcla de gas y aire puede apagar la llama. (jamás se utiliza papel para encender el mechero de gas.)      
   
4. Abrir el regulador del aire de modo que la llama no sea luminosa y tenga poca altura (cerca de 10 cm).

Para apagar el mechero se debe cerrar la llave de gas. Cada uno de los integrantes del equipo debe practicar el encendido del mechero y el ajuste del suministro de aire.

NOTA: Cuando se enciende el mechero con el regulador del aire abierto, el gas puede inflamarse y arder en el interior del tubo, el cual se calienta intensamente. En este caso, se cierra de inmediato la llave del gas; después de que el mechero se enfríe, se cierra el suministro de aire y se vuelve a encender el mechero.

Experimento 2. Manejo de la pipeta

• Toma la pipeta volumétrica de 5 ml y observa hasta dónde se encuentra la marca (señal de enrase) que indica la capacidad. Siguiendo las reglas del manejo de la pipeta, mide 5 ml de agua purificada y deposítala en un vaso de precipitados. 
• Repite las operaciones hasta que domines la técnica. 
• Toma la pipeta de 10 ml y mide sucesivamente 2, 5 Y 7.4 ml de agua purificada. Verifica la altura del menisco en cada caso. 
• Toma una probeta de 100 ml y vierte en su interior 25, 40 Y 92 ml de agua. Verifica la altura del menisco en cada caso.

Experimento 3. Manejo de la balanza

Utilizando la balanza granataria determina la masa de seis objetos especificados por el maestro (por ejemplo, un vaso de precipitados, un vidrio de reloj, una cápsula de porcelana, un tubo de ensayo, un lápiz, un borrador, etcétera).

Llena la siguiente tabla:

Conclusiones:

ACTIVIDADES COMPLEMENTARIAS

Preguntas de análisis

Responde con tus propias palabras las siguientes preguntas. En caso necesario consulta la literatura química. Anota las respuestas respetando las reglas de puntuación, ortográficas y de redacción.

1. ¿Cómo se llama el compuesto químico que se utiliza como principal componente del gas de cocina? ¿Por qué huele? 
2. ¿Qué sucede con el gas cuando la llama del mechero de Bunsen es luminosa y humeante? 
3. ¿Qué sucede con el gas cuando la llama del mechero de Bunsen es transparente de matiz azulado? 
4. ¿Por qué se debe ajustar la entrada de aire al mechero? 
5. ¿Qué componente del aire es indispensable en la combustión del gas? 
6. ¿Cuál es el dispositivo auxiliar para llenar la pipeta con líquidos peligrosos (álcalis, ácidos concentrados, sustancias venenosas)? 
7. ¿Por qué los volúmenes pequeños no deben medirse con recipientes grandes de medición? 
8. ¿Qué importancia tiene mirar correctamente el menisco de los líquidos durante la medición de volúmenes? 
9. ¿Por qué no se deben pesar las sustancias químicas directamente en el platillo de la balanza? 
10. Si necesitas 5.123 g de glucosa, ¿qué balanza utilizarías?

Evaluación final:

• Consiste en comparar una magnitud (longitud, masa, volumen, etc.) con otra de la misma especie tomada como patrón:

Experimento

técnica

observar

medir

  

• Consiste en fijar la atención, examinando atentamente un hecho o fenómeno:

Experimentar

observar

mirar

entender

• Al residuo de carbono formado durante la combustión del gas de cocina, se le llama:

gas butano

hollín

polvo negro

hulla

• La zona más caliente de la llama del mechero de Bunsen es la:

superior

central

inferior

lateral

• Los combustibles son sustancias capaces de arder y liberar energía durante el proceso de combustión. ¿Cuáles de las siguientes sustancias no son combustibles?

carbón y madera

gasolina y alcohol

hidrógeno y acetileno

oxígeno y dióxido de carbono

• Para medir 3 ml de una solución de hidróxido de so dio al 1 % se debe utilizar:

probeta

pipeta

matraz aforado

vaso de precipitados

• Selecciona las sustancias que de ningún modo deben succionarse con la boca al medir su volumen con una pipeta:

ácidos diluidos

hidróxidos diluidos

solución de sal común

ácidos concentrados

• Es la forma cóncava o convexa que forman en su superficie los líquidos contenidos dentro de tubos estrechos:

menisco

enrase

residuo

nivel