1/3 FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES EXACTAS Y DE LA EDUCACIÓN DEPARTAMENTO DE QUÍMICA UNIVERSIDAD DEL CAUCA ÁREA QUÍMICA GENERAL Prácticas de Laboratorio de Química Básica Práctica: CAMBIOS FÍSICOS Y CAMBIOS QUÍMICOS Guía No: 02 Páginas: 14 a 16 1. INTRODUCCIÓN Una sustancia es cualquier variedad de materia de composición y carácter definidos y reconocibles. La composición de una sustancia es la combinación de sustancias constitutivas. Algunas sustancias tienen composiciones fijas que están asociadas con sus propiedades, se dice que son sustancias puras. Por ejemplo, el óxido de herrumbre rojo se puede obtener en forma de una sustancia pura constituida por 69.94% de Fe y 30.06% de O 2. Las composiciones constantes de las sustancias puras se mantienen por medio de uniones entre las unidades elementales de materia, a estas uniones se les llama enlaces químicos. Cualquier transformación que implique un cambio en la composición definida se considera que va acompañada de la formación y rompimiento de los enlaces químicos y se denomina cambio químico ó reacción química. Ejemplo: la combustión, la corrosión, la fotosíntesis, la digestión, etc. Un cambio físico de una sustancia no implica variaciones en el carácter o la composición definida. Las alteraciones en las dimensiones de los objetos ó en los estados de agregación de sus constituyentes son cambios físicos. Ejemplo: fracturas, deformaciones, pulverización, ebullición, etc. 2. OBJETIVOS 2.1 Identificar las diferencias que existen entre cambios físicos y cambios químicos. 2.2 Determinar las características de algunas sustancias antes y después de experimentar los cambios respectivos. 3. CONSULTAS PRELIMINARES 3.1 ¿En qué estados se presenta la materia y cuáles son sus diferencias en cuanto a forma y volumen? 3.2 ¿Qué se entiende por sublimación y sublimación regresiva? 3.3 ¿Qué se entiende por reacción química? Cómo se podría observar una reacción química? 3.4. ¿Qué se entiende por licuefacción, ebullición, solidificación y condensación? 3.5 Consultar las frases de riesgo y seguridad para la manipulación de los reactivos de la práctica. 3.6 Consultar las fichas de seguridad de los reactivos a usar en la práctica Elaborado por: Revisado Por: Aprobada por: Isabel Bravo Realpe Liliana Montalvo Vélez Luis Alfonso Vargas Jiménez Jefe Unidad de Área Presidente Comité de Plan Coordinador Comité Desactivación Residuos Químicos Presidente Comité Técnico Ambiental Fecha de Aprobación: Rector Danilo Reinaldo Vivas R. 18 Práctica: Cambios físicos y cambios químicos. 2/4 4. MATERIALES MATERIAL Cápsula de porcelana Vasos de precipitados de 100 mL Tubos de ensayo Tubo de ensayo con desprendimiento lateral tapón y manguera Pinza de madera Gradilla Pipeta graduada de 5mL Propipeta Termómetro 0 oC –100 oC Espátula CANTIDAD 1 2 4 2 1 1 1 1 1 1 5. REACTIVOS SUSTANCIAS Yodo (I2) R 20/21 S 23-25 Solución Permanganato de potasio (KMnO 4) (0.01N) R 8-22 S2 Solución de Peróxido de hidrógeno (H2O2) (40 %v/v) R 34 S 28-39 Agua de Cal (0.05% p/v) (Ca(OH)2 Parafina sólida Etanol (C2H5OH) R 11 S 7-16 Zinc granallas (Zn) R10-15 S 7/8-43 Ácido clorhídrico 37 % p/p (HCl) R 34/37 S 2-26 Acido sulfúrico (H2SO4) R35 S2-26-30 Hielo trozos (H2O) Palillos de madera CANTIDAD 0.2 g 1 mL 1 mL 2 mL 0.2 g 30 mL 0.5 g 1 mL 0.5 mL 4 *Remitir al manual de protocolo de riesgo/ seguridad y fichas técnicas de seguridad (apéndice). 6. EQUIPOS EQUIPO Plancha de calentamiento Cucharilla Mechero CANTIDAD 1 1 1 * Remitir al manual de protocolo de calibración de equipos. Departamento de Química 7. PROCEDIMIENTO 7.1 Cambios Físicos: 7.1.1 Colocar en un vaso de precipitados aproximadamente 0.1 g de cristales de yodo; tapar el vaso con una cápsula de porcelana que contenga trozos de hielo. Calentar suavemente. Observar los cambios y anotar sus resultados. 7.1.2 En una cucharilla colocar un pequeño trozo (0.5 X 0.5 cm) de una vela de parafina, aproximadamente 0.2 g. Calentar suavemente con el mechero. Observar los cambios y anotar sus resultados. 7.1.3 Llenar un vaso de precipitados hasta las ¾ partes con agua. En un tubo de ensayo verter 3 mL de etanol y unas perlas de ebullición e introducir dentro del vaso de precipitados. Calentar suavemente tomando temperaturas del agua y el alcohol cada 30 segundos, hasta que haya ebullición en alguno de ellos. Observar los cambios y anotar sus resultados. 19 Práctica: Cambios físicos y cambios químicos. 3/3 7.2 Cambios Químicos 7.2.1 Conectar dos tubos de ensayo con desprendimiento lateral por medio de una manguera. Verter en uno de ellos 1 mL de solución de ácido clorhídrico concentrado. En el mismo tubo agregar una granalla de zinc (aproximadamente 0.5 g) y tapar el tubo inmediatamente. Recoger el gas desprendido en el otro tubo, el cual se tapa con el dedo pulgar y después de un minuto se acerca a la llama de un mechero retirando el dedo. Observar los cambios y anotar sus resultados. 7.2.2 En un tubo de ensayo verter 2 mL de agua de cal, introducir una pipeta dentro del líquido y burbujear el aire exhalado durante un minuto. Observar los cambios y anotar sus resultados. 7.2.3 En un tubo de ensayo colocar 1 mL de solución de permanganato de potasio, agregar 1 mL de peróxido de hidrógeno y 0.5 mL de ácido sulfúrico. Introducir inmediatamente dentro de un tubo, pero sin tocar el líquido una astilla de madera en punto de ignición. Observar los cambios y anotar sus resultados 8. OBSERVACIONES, CÁLCULOS Y RESULTADOS 8.1 Clasificar los cambios observados en los experimento anteriores en físicos o químicos, según sea el caso y dar explicaciones para dicha clasificación. 9. PREGUNTAS 9.1 Escribir las fórmulas de todas las sustancias químicas empleadas. 9.2 En los casos en que hay reacciones químicas, plantear las ecuaciones químicas correspondientes. 10 DISPOSICIÓN, ALMACENAMIENTO Y/O DESACTIVACIÓN DE RESIDUOS QUÍMICOS 10.1 RECUPERACIÓN 10.1.1 Los restos de yodo y parafina de las secciones 7.1.1 y 7.1.2 se depositarán en los frascos de los reactivos de los cuales se tomaron. 10.2 DESACTIVACIÓN 10.2.1 Los residuos de la sección 7.1.3 se depositarán en el recipiente de residuos etanólicos 10.2.2 Los residuos de las secciones 7.2.1, 7.2.2 y 7.2.3 se depositarán en el recipiente de residuos de Agroquímica. 10.3 ALMACENAMIENTO TEMPORAL 10.3.1 Los residuos de zinc de la sección 7.2.1 que no reaccionen deben ser retirados, lavados, secados y depositados en el recipiente del zinc. BIBLIOGRAFÍA BRESCIA, F.; ARENTS, J.; MEISLICH, H.; TURK, A.: "Métodos de laboratorio químico". Academic PressCompañía Editorial Continental, México, 1970. CHANG, R. "Química". 7a edición. México. Mc Graw – Hill. 2002 EBBING, D. D.: "General chemistry." 4ta. Ed., Addison W esley Iberoamericana, 1990. VOGEL'S Textbook of Practical Organic Chemistry. Fourth Ed., Longman, London and New York, 1978. CASTILLO, J.; VERGARA; H.; VIVAS; G.; MARTINEZ; C., “Manual de procedimientos de operación, mantenimiento y seguridad de los equipos de los laboratorios de docencia del departamento de Química”. Popayán, 2005 20