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UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica N° 1: Propiedades Físicas y Químicas y Separación de Mezclas. El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 1 de 12 Guías de Prácticas de Laboratorio Identificación: GL-AA-F-1 Número de Páginas: 4 Revisión No.: 2 Fecha Emisión: 2018/01/31 Laboratorio de: Química General para Ingeniería Titulo de la Práctica de Laboratorio: Práctica N° 1: Propiedades Físicas y Químicas y Separación de Mezclas Elaborado por: Gema Acosta, M. Sc. Docente Facultad de Ciencias Básicas y Aplicadas. Revisado por: Comité asesor Departamento de Química Departamento de Química. Aprobado por: Comité asesor Departamento de Química Departamento de Química. UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica N° 1: Propiedades Físicas y Químicas y Separación de Mezclas. El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 2 de 12 Control de Cambios Descripción del Cambio Justificación del Cambio Fecha de Elaboración / Actualización Ajustes en nuevo formato Cambio al nuevo formato 12/07/2018 UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica N° 1: Propiedades Físicas y Químicas y Separación de Mezclas. El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 3 de 12 1. FACULTAD O UNIDAD ACADÉMICA: Facultad de Ciencias Básicas y Aplicadas. 2. PROGRAMA: Ingeniería Civil, Ingeniería Mecatrónica, Ingeniería Industrial, Ingeniería de Multimedia e Ingeniería de Telecomunicaciones. 3. ASIGNATURA: Química General. 4. SEMESTRE: II 5. OBJETIVOS: 5.1. OBJETIVO GENERAL Diferenciar e identificar propiedades físicas y químicas de las sustancias y aprender a utilizar métodos de separación de mezclas. 5.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Estudiar los conceptos de elementos, compuestos y mezclas. Identificar los cambios químicos y físicos de la materia. Reconocer y diferenciar entre propiedades físicas y químicas. Identificar las propiedades intensivas y extensivas de la materia. Familiarizarse con el concepto de mezcla y diferenciar entre mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas Realizar separación de mezclas por medio de las siguientes técnicas: Imantación, Filtración, Decantación y Evaporación. Adquirir habilidades para el uso de materiales, de técnicas y reactivos en el laboratorio. Identificar y usar los implementos de seguridad en el laboratorio que permitan desarrollar la práctica de manera segura. 6. MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS, SOFTWARE, HARDWARE O EQUIPOS DEL LABORATORIO: DESCRIPCIÓN (Material, reactivo, instrumento, software, hardware, equipo) CANTIDAD UNIDAD DE MEDIDA Reactivos Arena 1,0 g Magnesio en polvo 1,0 g Cloruro de sodio (NaCl) 1,0 g UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica N° 1: Propiedades Físicas y Químicas y Separación de Mezclas. El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 4 de 12 Hierro (limadura) 1,0 g Azufre en polvo 1,0 9 Disolución de BaCl2 *2H2O 0,1 M 3,0 mL Disolución de Na2SO4 0,1 M 3,0 mL Disolución de HCl 6,0 M 10 mL Agua destilada 1000 mL Material e instrumentos Tubos de ensayo 16 x 150 6 NA Gradilla 1 NA Pipeta graduada de 5 mL 2 mL Pera pipeteadora de tres vías 1 NA Embudo de vástago 1 NA Cápsula de porcelana 2 NA Vaso de precipitados de 100 mL 2 mL Embudo de decantación 1 mL Pinzas para tubo de ensayo 1 NA Pinzas para crisol 1 NA Agitador de vidrio 1 NA Espátula 1 NA Imán 1 NA Plancha de calentamiento 1 NA Frasco lavador 1 NA Balanza Analítica 1 NA Cabina de Extracción 1 NA 7. MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS, SOFTWARE, HARDWARE O EQUIPOS DEL ESTUDIANTE: DESCRIPCIÓN (Material, reactivo, instrumento, software, hardware, equipo) CANTIDAD UNIDAD DE MEDIDA Cuaderno de laboratorio 1 NA Bata de laboratorio 1 NA Gafas de seguridad 1 NA Guantes de nitrilo 1 NA Toallas de papel de cocina 1 NA Calculadora 1 NA Esfero 1 NA UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica N° 1: Propiedades Físicas y Químicas y Separación de Mezclas. El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 5 de 12 8. PRECAUCIONES CON LOS MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS Y EQUIPOS A UTILIZAR: Descripción y Precauciones con los reactivos a utilizar y/o primeros auxilios Antes de realizar la práctica consulte información solicitada acerca de los reactivos químicos con los que desarrollará la práctica: Nombre del reactivo Fórmula y Descripción Precauciones (R) y (S) Primeros Auxilios Pictogramas Durante la práctica se hará uso de sales de solubles e insolubles de bario por ningún motivo deben ser desechadas por medio de cañería; también se usa ácido para lo cual se debe trabajar con los adecuados implementos de seguridad, en caso de derrame se debe tratar con abundante agua y posteriormente tratar con una disolución de NaHCO3 al 10%. El magnesio y el sulfuro de hierro son pirofóricos, deben ser almacenados en atmósfera inerte; en caso de incendio se debe usar extintor clase D. Se debe hacer una adecuada manipulación del material de laboratorio, especialmente con el material de vidrio. 9. PROCEDIMIENTO, MÉTODO O ACTIVIDADES: 9.1. Estudio de solubilidad Rotular 3 tubos de ensayo así: arena, sal y magnesio. En cada uno adicionar una pequeña cantidad de lo que corresponda. Observar y describir la muestra en el cuaderno de laboratorio. Adicionar con una pipeta Pasteur 2 mL de agua destilada a cada muestra. Agitar cada tubo por 1 minuto. Observar y describir si cada una de las muestras se solubiliza en agua. Llevar los tubos a baño de maría por 3 min. Anotar la temperatura del baño. Observar y describir si hay algún cambio de solubilidad. A cada muestra no soluble en agua, adicionar 1 mL de HCl 6M gota a gota. Observar y describir si hay algún cambio de solubilidad 9.2. Separación de una mezcla Con ayuda del profesor, armar el montaje de filtración. Ubicar una cápsula de porcelana para recibir el filtrado. Tomar una pequeña cantidad (1g) de una mezcla en proporciones iguales de arena, NaCl y magnesio. Colocar la mezcla sobre el UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica N° 1: Propiedades Físicas y Químicas y Separación de Mezclas. El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 6 de 12 papel de filtro situado en el embudo. Adicionar aproximadamente 5 mL de agua destilada caliente. Llevar la cápsula a una plancha de calentamiento hasta sequedad. Observar y describir. Al remanente sobre el papel de filtro (magnesio), añadir HCl 6M gota a gota hasta que finalice la reacción con Mg recoger las aguasmadres sobre cápsula de porcelana y llevar a sequedad. Observar y describir. 9.3. Propiedad física Observar las muestras de hierro y azufre. Registrar propiedades físicas. Mezclar una pequeña cantidad de hierro y azufre en polvo en una hoja de papel. Pasar un imán por debajo de la hoja. Describir todo lo observado. 9.4. Formación de precipitado Agregar en un tubo de centrífuga 1 mL de una solución de BaCl2·2H2O 0,1 M. Adicionar al mismo tubo 1 mL de Na2SO4 0,1 M. Observar y registrar. Ubicar el tubo en la centrífuga, nivelando la posición de enfrente con un tubo de agua que contenga el mismo volumen. Encender la centrífuga a 3000 rpm por 3 min. Sacar el tubo de la centrífuga. Observar y registrar. Escribir la reacción química. 9.5. Separación de líquidos inmiscibles Mezclar en un vaso de precipitados 25 mL de agua y 10 mL de aceite. Sin agitar, transferir a un embudo de decantación y dejar reposar sin tapa por 20 min, hasta que se formen dos capas. Abrir la llave del embudo y recoger la fase más densa en un vaso de precipitados. Y retirar la de menor densidad por la parte superior. Observar y registrar. 10. RESULTADOS ESPERADOS: Se espera que el estudiante pueda reconocer algunas propiedades físicas y químicas de diferentes elementos y compuestos. En el estudio de solubilidad el estudiante debe observar las diferencias de solubilidad entre las sustancias que se le presentan, lo que permitirá que estas sustancias se separen en la segunda parte, separación de mezclas. En la tercera parte, se estudiará la separación de otra mezcla, basándose en otra propiedad, el magnetismo del hierro. En la cuarta parte ocurre una reacción en cantidades equimolares de cloruro de bario y sulfato de sodio para formar una sal que es insoluble en agua y puede separarse por centrifugación. Por último, la separación de líquidos inmiscibles busca ilustrar cómo UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica N° 1: Propiedades Físicas y Químicas y Separación de Mezclas. El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 7 de 12 separar una mezcla de dos líquidos, obteniéndose agua y aceite de forma separada. 11. CRITERIO DE EVALUACIÓN A LA PRESENTE PRÁCTICA: Esta práctica se evaluará con la entrega del informe en el formato adjunto. Asimismo, el docente evaluará el preinforme correspondiente, realizado en el cuaderno de laboratorio, que debe incluir el procedimiento, un mapa conceptual del marco teórico, unas fichas de seguridad cortas, así como también los datos obtenidos de la práctica. El docente estará en libertad de realizar un qüiz o evaluación corta antes de empezar la práctica, acerca del contenido de esta guía de laboratorio. UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica N° 1: Propiedades Físicas y Químicas y Separación de Mezclas. El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 8 de 12 INFORME N° 1 1. INTEGRANTES:____________________________________________________ __________________________________________________________________ 2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo General _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 2.2 Objetivos Específicos _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 3. DATOS Y RESULTADOS DEL LABORATORI (Valor 1.0 punto) 3.1 Separación de Mezclas. SUSTANCIA DESCRIPCIÓN SOLUBILIDAD H2O FRÍA SOLUBILIDAD H2O CALIENTE REACTIVIDAD CON HCl ARENA SAL MAGNESIO UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica N° 1: Propiedades Físicas y Químicas y Separación de Mezclas. El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 9 de 12 3.2 Diferenciación entre propiedad física y propiedad química. Para lo cual complete el siguiente cuadro: SUSTANCIA PROPIEDADES FÍSICAS OBSERVABLES Solubilidad en agua Reactividad MAGNESIO Metal de color gris brillante, rígido, altamente inflamable, su llama es intensa; no presenta propiedades ferromagnéticas. Es poco duro y de baja densidad. No soluble Con ácido Clorhídrico COBRE AZUFRE HIERRO UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica N° 1: Propiedades Físicas y Químicas y Separación de Mezclas. El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 10 de 12 4. RESULTADOS (Valor 1 punto) 4.1 Complete la siguiente tabla con las ecuaciones de las reacciones presentadas: REACTIVOS PRODUCTOS Mg + HCl → + Fe + S8 → + BaCl2 + Na2SO4 → + *La reacción entre el hierro y el azufre debe investigarse 4.2 Con las observaciones de su cuaderno complete la siguiente Tabla de resultados: MEZCLA PROPIEDAD Física o química PROCESO SEPARACIÓN TIPO DE MEZCLA Homogénea o heterogénea Cloruro de Sodio + Agua Arena + Agua Magnesio + Agua Magnesio + Ácido Clorhídrico Hierro + Azufre Cloruro de bario + Sulfato de Sodio Aceite + Agua 5. DISCUSIÓN DE RESULTADOS (Valor 2 puntos) UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica N° 1: Propiedades Físicas y Químicas y Separación de Mezclas. El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 11 de 12 . UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADA Práctica N° 1: Propiedades Físicas y Químicas y Separación de Mezclas. El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en contra de los derechos de autor Pagina 12 de 12 6. CONCLUSIONES (Valor 1,0 puntos) ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 7. BIBLIOGRAFÍA (Obligatoria) ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
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