Análisis Volumétrico

UNIVERSIDAD JUÁREZ AUTÓNOMA DE TABASCO
DIVISIÓN ACADÉMICA DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA
MANUAL DE LABORATORIO
DE ANÁLISIS
VOLUMÉTRICO Y
GRAVIMETRÍA
Licenciatura en Ingeniería
Química
PLAN DE ESTUDIOS 2016
CUNDUACÁN,
TABASCO
ÍNDICE GENERAL
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 1
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................................ 4
JUSTIFICACIÓN................................................................................................................ 4
OBJETIVO GENERAL ....................................................................................................... 5
OBJETIVOS ESPECÍFICOS .......................................................................................... 5
............................................................................................................ 6
1.1
Clasificación de la química analítica ........................................................................ 7
1.2 Desarrollo de los métodos cuantitativos de análisis ..................................................... 9
1.2.1 Tipos de análisis gravimétricos: ............................................................................. 9
1.2.2 Tipos de análisis volumétricos ............................................................................. 11
1.2.3 Métodos de análisis volumétrico .......................................................................... 12
1.3 Patrones primarios ..................................................................................................... 13
1.3.1 Dicromatometría .................................................................................................. 14
1.3.2 Yodometría .......................................................................................................... 14
1.3.3 EDTA .................................................................................................................. 15
1.3.4 Otros patrones primarios ..................................................................................... 15
NORMAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO Y MANEJO DE RESIDUOS ........... 16
NORMAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO ....................................................... 17
1.1 Normas generales .................................................................................................. 17
1.2 Normas generales de seguridad ............................................................................. 17
1.3 Eliminación de los residuos .................................................................................... 18
MATERIAL DE LABORATORIO Y OPERACIONES BÁSICAS ........................................ 19
3. Material de laboratorio y su uso ................................................................................... 20
3.1 Material de laboratorio para medir volúmenes ........................................................ 20
3.2 Medición de masa .................................................................................................. 22
3.3 Otro material de laboratorio .................................................................................... 23
3.4 Limpieza del material.............................................................................................. 26
3.5 Operaciones básicas .............................................................................................. 26
3.5.1 Medición de líquidos ........................................................................................ 26
3.5.2 Pesadas ........................................................................................................... 27
3.5.3 Transferencia de sólidos .................................................................................. 27
3.5.4 Trasvase de líquidos ........................................................................................ 27
3.5.5 Preparación de disoluciones ............................................................................ 27
3.5.6 Secado y calcinación ....................................................................................... 28
PRÁCTICAS .................................................................................................................... 29
GUÍA DE PRÁCTICAS DE ANÁLISIS VOLUMÉTRICO Y GRAVIMETRÍA ...................... 31
PRÁCTICA 1 ................................................................................................................... 32
RECONOCIMIENTO DE MATERIAL Y EQUIPO DE LABORATORIO Y DETERMINACIÓN
DE ERRORES EN EL ANÁLISIS QUÍMICO: MEDIDAS DE MASA Y VOLUMEN. ........... 32
PRÁCTICA 2 ................................................................................................................... 36
PREPARACIÓN DE SOLUCIONES A DIVERSAS CONCENTRACIONES. ..................... 36
PRÁCTICA 3 ................................................................................................................... 41
ESTANDARIZACIÓN Y CURVAS DE VALORACIONES. ................................................ 41
PRÁCTICA 4 ................................................................................................................... 46
DETERMINACIÓN DE CLORURO EN AGUAS UTILIZANDO EL MÉTODO DE MOHR. . 46
PRÁCTICA 5 ................................................................................................................... 50
EQUILIBRIO QUÍMICO DE UNA SUSTANCIA MEDIANTE EL PRINCIPIO DE
LECHATELIER. ............................................................................................................... 50
PRÁCTICA 6 ................................................................................................................... 53
IDENTIFICACIÓN DE LOS FACTORES QUE AFECTAN EL EQUILIBRIO QUÍMICO.
REACCIONES REVERSIBLES. ...................................................................................... 53
PRÁCTICA 7 ................................................................................................................... 58
DETERMINACIÓN DE PH EMPLEANDO DIVERSOS MÉTODOS. ................................. 58
PRÁCTICA 8 ................................................................................................................... 62
VALORACIONES ÁCIDO-BASE. ..................................................................................... 62
RESULTADOS ................................................................................................................ 66
FORMULAS ..................................................................................................................... 67
RESULTADOS PRÁCTICA 1........................................................................................... 69
RESULTADOS PRÁCTICA 2........................................................................................... 73
RESULTADOS PRÁCTICA 3........................................................................................... 78
RESULTADOS PRÁCTICA 4........................................................................................... 86
RESULTADOS PRÁCTICA 5........................................................................................... 88
RESULTADOS PRÁCTICA 6........................................................................................... 90
RESULTADOS PRÁCTICA 7........................................................................................... 94
RESULTADOS PRÁCTICA 8........................................................................................... 99
ANEXOS........................................................................................................................ 102
TABLA PERIODICA ....................................................................................................... 103
3
FICHAS DE SEGURIDAD DE LOS REACTIVOS MÁS UTILIZADOS EN ESTE MANUAL.
...................................................................................................................................... 104
GLOSARIO .................................................................................................................... 122
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................... 126
4
INTRODUCCIÓN
Debido a la necesidad de conocer la composición química de nuestro entorno y
gracias a las investigaciones del químico alemán Carl Remigius Fresenius
(considerado el padre de la química analítica) quien publicara los libros: análisis
cualitativo en 1841 y análisis cuantitativo en 1845, surge en el último cuarto del
siglo XIX la química analítica, una rama de la química especializada en el estudio
de la composición química de un material mediante diversos métodos de
laboratorio.
En la actualidad, la determinación de la composición química de una muestra es
fundamental tanto en la industria como en la investigación ya sea para el análisis
de calidad de materias primas y de productos, el desarrollo de éstos, la innovación
y optimización de procesos, estudios de importancia ecológica e incluso médica,
sólo por citar algunos ejemplos, que ayudan a mejorar la calidad de vida de las
personas cubriendo desde necesidades básicas hasta particulares.
Por ello, el análisis químico se diversifica en numerosas formas especializadas
que van desde una metodología muy sencilla como puede ser el uso de una
balanza hasta técnicas muy sofisticadas que requieren el uso de equipos de alta
tecnología.
Un análisis químico es el conjunto de técnicas y procedimientos empleados en
muchos campos de la ciencia para identificar y determinar la composición química
de una sustancia mediante diferentes métodos, con base a los parámetros
utilizados en una valoración (análisis) se pueden clasificar en valoraciones
cualitativas y cuantitativas. En una valoración cualitativa el objetivo es identificar
las sustancias presentes en la muestra, mientras que en un análisis cuantitativo se
determina la cantidad o concentración en que se encuentra una sustancia
específica. [1]
1
El análisis cuantitativo como se menciona con anterioridad, se enfoca en realizar
una cuantificación del contenido de cada uno de los componentes presentes en
una muestra, o bien, de uno en específico. Dependiendo de la propiedad utilizada
para determinar la cantidad de analito (muestra), los métodos analíticos
cuantitativos se clasifican en:
 Método gravimétrico.
 Método volumétrico.
El primer método determina la cantidad proporcionada de un elemento, radical o
compuesto presente en una muestra, eliminando todas las sustancias que
interfieren y convirtiendo el constituyente deseado en un compuesto de
constitución definida que sea susceptible de pesarse; existen dos formas de llevar
esto a cabo, ya sea por volatilización o mediante precipitación.
La gravimetría por volatilización conlleva separar los componentes de una mezcla
por medio de calor o de descomposición química al calentar o descomponer la
muestra químicamente. Esto hace que se separe cualquier compuesto volátil, lo
que resulta en un cambio de masa que se puede medir.
En la gravimetría por precipitación se utiliza una reacción de precipitación para
separar una o más partes de una solución al incorporarlas en un sólido. El cambio
de fase ocurre puesto que el analito empieza en una fase de solución y después
reacciona para formar un precipitado sólido. El sólido puede separarse de los
componentes líquidos por filtración. La masa del sólido puede usarse para calcular
la cantidad o la concentración de los compuestos iónicos en solución.
El segundo método valora el volumen de una disolución de concentración
conocida (disolución valorante) que se necesita para reaccionar con el analito, y
en base a este volumen se calcula la concentración del analito en la muestra. De
acuerdo a las reacciones que se utilizan, pueden clasificarse en cuatro grupos
principales:
2
 Valoraciones ácido-base que se fundamentan en el intercambio de iones H+
H+ + OHH+ + AB+ + OH-
H2O (ácido y base fuertes)………………………. (ec. 1)
HA (ácido fuerte y base débil)………………………. (ec. 2)
BOH (ácido débil y base fuerte)…………………… (ec.3)
 Valoraciones complexométricas, consisten en la formación de compuestos
de coordinación. Pueden considerarse la formación de quelatos o de otros
complejos o especies poco disociadas.
Hg2+ + 2 Cl-
HgCl2 (valoración con mercurio)……………….. (ec. 4)
2 CN- + Ag+
Ag (CN)2 (valoración con iones plata)…………. (ec. 5)
 Valoraciones de óxido-reducción son métodos basados en el intercambio
de electrones.
Fe2 + Ce4+
Fe3+ + Ce3+ (valoración por reductrimetría)……… (ec. 6)
 Valoraciones de precipitación, el fundamento de este método es la
formación de especies poco solubles.
X- + Ag+
AgX(s) (valoración por argentometría) [2]..…………....(ec. 7)
El presente manual es una guía que resume los aspectos prácticos del análisis
cuantitativo, así como los diversos métodos de trabajo y procedimientos clásicos
más importantes descritos anteriormente, para desarrollar en el alumno la
formación de un criterio objetivo y la apreciación de las ventajas de las
valoraciones cuantitativas de análisis en el campo de la ingeniería química.
3
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Debido a la aprobación de la reestructuración del plan académico de la
licenciatura de ingeniería química, se abrió una brecha al surgimiento de nuevas
asignaturas para el alumnado que cubren aspectos básicos y profundizan en
temas considerados primordiales en la formación de dicha área, debido a este
cambio de enfoque algunas asignaturas y laboratorios se han quedado sin
material didáctico adecuado con el cual los docentes puedan trabajar
favorablemente.
Tal es el caso de la asignatura de análisis volumétrico y laboratorio que hasta el
momento no cuenta con un manual que satisfaga la visión propuesta en el plan
académico interponiéndose al cumplimiento de éste.
Es por ello que se propone la realización de un manual de laboratorio para esta
asignatura el cual esté orientado a cubrir los aspectos establecidos en el programa
de estudio.
JUSTIFICACIÓN
El presente manual tiene como finalidad ser un material didáctico que ayude al
docente al cumplimiento de los objetivos del programa de estudios de la
asignatura de análisis volumétrico y laboratorio, proporcionando información
competente a la asignatura y prácticas seleccionadas cuidadosamente, enfocadas
en el temario tratando que éstas sean lo más interactivamente posibles, sencillas y
sobre todo comprensibles, que ayuden al alumno al adecuado entendimiento de la
asignatura y a su vez sirva como herramienta para
la interpretación de los
fenómenos presenciados mediante su observación, registro y análisis de datos así
como sus aplicaciones básicas dentro y fuera del laboratorio.
Proporcionando al alumno las bases necesarias para la construcción de un criterio
objetivo y analítico en la asignatura.
4
OBJETIVO GENERAL
 Proporcionar un material de consulta de prácticas enfocado a la asignatura
de análisis volumétrico y laboratorio que cubra los aspectos básicos que
establece el sistema educativo y sirva como herramienta de apoyo tanto a
los docentes como a los alumnos.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
 Consultar material y revisión bibliográfica.
 Presentar una selección de las prácticas de laboratorio de acuerdo a la
asignatura del PE.
 Desarrollar y adecuar las metodologías de las prácticas.
 Analizar e interpretar los resultados obtenidos.
 Redacción del manual para su aplicación en la asignatura de Análisis
Volumétrico y Laboratorio.
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C
A
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6
1.1 Clasificación de la química analítica
La química analítica es un área de la química que se encarga de diseñar
instrumentos y desarrollar metodologías para conocer la composición química de
la materia tanto de forma cualitativa como cuantitativa, comprende la separación,
identificación y la determinación de las cantidades relativas de los componentes
de una muestra mediante determinado método.[3]
 Análisis Cuantitativo Clásico
Se basa en el empleo de dos instrumentos usados desde hace siglos: la
bureta y la balanza, para desarrollar las técnicas analíticas gravimétricas y
volumétricas, respectivamente. En ambas opciones puede considerarse el
empleo de los sentidos humanos para realizar la medición. En las
volumetrías clásicas la vista humana juega un papel fundamental, se
emplea para: enrasar la bureta, interrumpir la adición de valorante cuando
el indicador visual cambia de color y leer en la escala milimétrica de la
bureta.
 Métodos de análisis químicos o clásicos
Análisis gravimétrico: consiste en determinar la cantidad proporcionada de
un elemento, radical o compuesto presente en una muestra, eliminando
todas las sustancias que interfieren y convirtiendo el constituyente o
componente deseado en un compuesto de composición definida que sea
susceptible de pesarse.
Análisis volumétrico: Técnicamente se fundamenta en la medida exacta
(precisa) de un volumen de una disolución del reactivo estándar analítico,
que se denomina disolución valorante, que se necesita para reaccionar
cuantitativamente con el analito presente en la disolución de la muestra.
 Análisis cuantitativo instrumental
El Análisis Cuantitativo Instrumental se basa en la extracción de
información cuantitativa mediante el uso de instrumentos diferentes a la
balanza y la bureta. Por ejemplo, en las volumetrías modernas se emplean
sistemas instrumentales de indicación del punto final y la lectura del
volumen es por indicación digital del mismo suministrado por la bureta
automática. [4]
7
 Métodos de análisis fisicoquímico o instrumental
Análisis potenciométricos: La potenciometría es una técnica electroanalítica
con la que se puede determinar la concentración de una especie
electroactiva en una disolución empleando un electrodo de referencia (un
electrodo con un potencial constante con el tiempo y conocido) y un
electrodo de trabajo (un electrodo sensible a la especie electroactiva).
Análisis espectrométricos: Es el método de análisis óptico más usado en las
investigaciones biológicas. El espectrofotómetro es un instrumento que
permite comparar la radiación absorbida o transmitida por una solución que
contiene una cantidad desconocida de soluto, y una que contiene una
cantidad conocida de la misma sustancia.
La absorción de las radiaciones ultravioleta, visibles e infrarrojas depende
de la estructura de las moléculas, y es característica para cada sustancia
química. Cuando la luz atraviesa una sustancia, parte de la energía es
absorbida; la energía radiante no puede producir ningún efecto sin ser
absorbida. El color de las sustancias se debe a que éstas absorben ciertas
longitudes de onda de la luz blanca que incide sobre ellas y solo dejan
pasar a nuestros ojos aquellas longitudes de onda no absorbidas.
 Análisis cromatográficos: La cromatografía es un conjunto de técnicas
basadas en el principio de retención selectiva, cuyo objetivo es separar los
distintos componentes de una mezcla y en algunos casos identificar estos si
es que no se conoce su composición.
Las técnicas cromatográficas son muy variadas, pero en todas ellas hay
una fase móvil que consiste en un fluido (gas, líquido o fluido supercrítico)
que arrastra a la muestra a través de una fase estacionaria que se trata de
un sólido o un líquido fijado en un sólido. Los componentes de la mezcla
interaccionan en distinta forma con la fase estacionaria y con la fase móvil.
De este modo, los componentes atraviesan la fase estacionaria a distintas
velocidades y se van separando. Después de haber pasado los
componentes por la fase estacionaria y haberse separado pasan por un
detector que genera una señal que puede depender de la concentración y
del tipo de compuesto. [5]
8
1.2 Desarrollo de los métodos cuantitativos de análisis
Los métodos cuantitativos de análisis se deben validar según la naturaleza del
método analítico utilizado mediante la determinación de parámetros de calidad del
instrumento analítico, tales como: la exactitud, precisión, repetitividad del método,
la linealidad o la sensibilidad del método y determinación de los límites de
detección y cuantificación, según sea el caso.
En este manual de prácticas de laboratorio se estudiarán los métodos químicos o
clásicos, basados en el equilibrio químico.
1.2.1 Tipos de análisis gravimétricos:
 Gravimetría por precipitación: Es frecuente que se tenga que determinar la
cantidad de una sustancia que está en disolución. Un camino utilizado
tradicionalmente para hacerlo es añadir otra sustancia que reaccione con la
primera formando un producto insoluble. La precipitación debe ser
cuantitativa, por tanto es importante la elección de un agente precipitante y
unas condiciones adecuadas.
Para esto es necesario considerar:



pH.
El tamaño de las partículas.
Mecanismos para aumentar el tamaño de las partículas.
Los análisis de éste tipo por lo general involucran disolución del analito,
precipitación, lavado y secado. En este tipo de análisis se prepara una
solución que contiene al analito, a la que posteriormente se le agrega un
agente precipitante, que es un compuesto que reacciona con el analito en la
solución para formar un compuesto de muy baja solubilidad. Posteriormente
se realiza la separación del precipitado empleando técnicas sencillas de
separación tales como la decantación o la filtración. Una vez separado el
sólido precipitado de la solución se procede a lavarlo para eliminarle
impurezas, se seca y calcina en una estufa para eliminar la humedad, y
convertirlo en un producto de composición conocida, para finalmente
pesarlo y relacionar la cantidad de precipitado con la cantidad de analito en
la muestra original.
9
El analito a cuantificar se establece de acuerdo a la reacción y su relación
estequiométrica con el agente precipitante, que puede ser específico
(reaccionan con una sola especie) o selectivo (reaccionan con un número
limitado de especies químicas).
 Mecanismo de formación de precipitados
El tamaño de las partículas de un precipitado viene determinado hasta
cierto punto por las condiciones experimentales que prevalecen en el
momento de su formación. La temperatura, la velocidad con que se
mezclan los reactivos, la concentración de los mismos y la solubilidad del
precipitado en el momento de la precipitación son las variables que afectan
el tamaño de las partículas pudiendo originar partículas coloidales (del
orden de micrómetros) o partículas cristalinas, un poco más grandes que
las anteriores (del orden de milímetros) que sedimentan con mayor facilidad.
Todas estas variables se pueden relacionar a una sola propiedad, la
denominada sobresaturación relativa del sistema.
La formación de una fase sólida a partir de una solución tiene lugar en dos
etapas. La primera se denomina de nucleación o de formación de núcleos,
y la segunda de crecimiento de las partículas. El tamaño final de las
partículas de un sólido depende de las velocidades relativas con que tienen
lugar estos dos procesos competitivos.
Nucleación: Para todo precipitado, existe un número de iones o de
moléculas necesario como mínimo para que se produzca una segunda fase
estable en contacto con la solución. Estos iones o moléculas se juntan para
formar partículas sólidas más estables.
Crecimiento de las partículas: Es el proceso por el cual crecen las
partículas ya formadas en la solución. Este crecimiento sólo puede empezar
cuando están presentes núcleos u otras especies cristalinas. Con un sólido
iónico el proceso consiste en la deposición de cationes y aniones en los
puntos adecuados. [6]
 Gravimetría por volatilización
Las separaciones por volatilización se fundamentan en una modificación del
estado físico, que da lugar a la formación de un gas o vapor. El método
puede aplicarse sencillamente a la expulsión de un material volátil, que no
se recoge, para obtener el constituyente buscado como residuo, sólido o
10
líquido; como ejemplos pueden citarse la expulsión de humedad para
desecar una muestra, la calcinación de un residuo para eliminar las sales
amónicas, la ebullición de una disolución para expulsar el oxígeno disuelto,
el dióxido de carbono, etc. En otros casos el método implica la recogida del
material volátil por absorción del gas o vapor en un absorbente adecuado, o
la condensación del vapor al estado líquido o sólido.
Pueden ser de dos tipos:
Indirecta: Consisten principalmente en métodos en los que se mide una
pérdida de peso. El constituyente buscado puede formar parte de la materia
volátil determinada por diferencia del peso de la muestra antes y después
del tratamiento, como, por ejemplo, sucede en la determinación de la
humedad adsorbida mediante la pérdida de peso en una estufa de
desecación, o la pérdida por calcinación de una muestra. También puede
ocurrir que el componente buscado quede en el residuo, como sucede en la
determinación de sólidos no volátiles en el agua por evaporación de la
misma y el pesaje del residuo.
Directa: El analito a determinar se separa de la muestra como un gas, que
se recoge sobre un absorbente particular, que absorbe en forma específica
al analito. La diferencia de peso que experimenta el absorbente permite
calcular la concentración de dicho analito. [7]
1.2.2 Tipos de análisis volumétricos
Análisis por valoración o titulación: Los métodos volumétricos de análisis se
basan en la medida de volumen de un reactivo de concentración conocida que
es consumido por el analito. Los métodos volumétricos tienen en común que
son valoraciones basadas en diferentes tipos de reacción química:




Acido-base
Precipitación
Formación de iones complejos
Oxido-reducción
Las titulaciones o valoraciones se llevan a cabo añadiendo lentamente,
desde una bureta una solución, para que reaccione con otra solución; se
11
conoce la concentración de una de las soluciones, y se busca determinar la
concentración de la otra solución.
Las soluciones estándar o soluciones patrón son
concentración conocida, utilizadas en análisis volumétrico.
soluciones de
Estándar primario: Es un compuesto de alta pureza que sirve como material
de referencia en los métodos volumétricos de titulación. Esta sustancia
debe cumplir con una serie de requerimientos:






Alta pureza (más de 99 %).
Debe ser estable al aire.
Ausencia de agua de hidratación para evitar variaciones con los
cambios de humedad el ambiente.
Fácilmente obtenible a costo moderado.
Razonable solubilidad en el medio de titulación.
Masa molar relativamente alta para minimizar los errores asociados con
su pesaje: si la masa molar es alta, se necesitará mayor masa para
obtener la cantidad necesaria en moles.
 Solución estándar o solución patrón: Es una solución que se prepara para
utilizarla como patrón en métodos volumétricos. Las propiedades deseables
en una solución patrón son las siguientes:




Suficientemente estable en el tiempo para determinar su concentración
una vez (no se necesita determinar nuevamente su concentración cada
vez que se utilice).
Reacción rápida con el analito.
Reacción más o menos completa para alcanzar el punto final.
Reacción con el analito por medio de una reacción selectiva que pueda
ser. descrita por una ecuación química balanceada.
1.2.3 Métodos de análisis volumétrico
 Valoraciones acido-base: Método analítico para determinar la concentración
de un ácido o de una base mediante titulación contra una solución de
concentración conocida.
12
 Valoraciones de precipitación: Los métodos argentométricos consisten en
determinaciones con solución patrón de nitrato de plata (AgNO3). El método
de Mohr, Volhard y Fajans son tres procedimientos para determinación de
la concentración de haluros en solución acuosa. El Método de Mohr utiliza
indicadores de precipitación. El Método de Volhard es una valoración por
retroceso donde se utiliza un indicador que forma un ion complejo: sulfato
férrico amónico (NH4Fe(SO4)2), que reacciona con exceso de sulfocianuro
de potasio conocido también como tiocianato de potasio (KSCN) para
formar un ion complejo de color rojo. El Método de Fajans utiliza
indicadores de adsorción. Se usa fluoresceína (C20H12O5) que se adhiere al
precipitado y lo colorea de una tonalidad rosa.
 Valoraciones de formación de iones complejos: Se basan en la propiedad
que tienen ciertos iones metálicos de formar quelatos en solución acuosa.
Se utilizan en las industrias para determinar la dureza del agua. Los
reactivos formadores de complejos son ampliamente utilizados para titular
cationes. Los reactivos más útiles son compuestos orgánicos con varios
grupos donadores de electrones que forman enlaces covalentes múltiples
con iones metálicos. Un ligando es un ion o molécula que forma un enlace
covalente con un catión por la donación de un par de electrones que luego
son compartidos por el ligando y el catión. Un quelato es un complejo
cíclico formado cuando un catión es enlazado con dos o más grupos
donadores contenidos en un mismo ligando. El número de coordinación de
un catión es el número de enlaces covalentes que tiende a formar con una
especie donadora de electrones.
 Valoraciones de óxido-reducción: Existe toda una gama de métodos de
análisis basados en diferentes reacciones redox. Entre ellos destacan las
permanganometrías, dicromatometrías, yodometrías, entre otros.
1.3 Patrones primarios
Un patrón primario o conocido también como estándar primario es una
preparación que contiene una concentración conocida de un elemento o
sustancia específica y es utilizada como referencia al momento de realizar una
13
valoración, por lo general se encuentran en estado sólido y poseen las
siguientes características:







Tienen composición conocida: Se conoce la estructura y elementos que
lo constituyen facilitando de ésta forma los cálculos estequiométricos
respectivos.
Tienen elevada pureza: Deben ser utilizados patrones primarios con la
mínima cantidad de impurezas, de manera que se tenga la confianza que
éstas no influirán en la titulación.
Estabilidad a temperatura ambiente: No se pueden utilizar sustancias
que cambien su estructura química o composición por efectos de
temperaturas que sean cercanas a la temperatura ambiente.
Estabilidad a altas temperaturas: Deben resistir y ser químicamente
estables a temperaturas altas (mayores a la del punto de ebullición del agua)
para que sea posible su secado en estufa.
No debe absorber gases: Éste hecho genera errores por impurezas así
como también degeneración del patrón.
Reacción rápida y estequiométrica con el titulante: Es posible visualizar
con mayor exactitud el punto final de las titulaciones y realizar los cálculos
respectivos de manera más confiable con menor índice de incertidumbre.
Peso equivalente: Se caracterizan por tener un peso equivalente mayor
reduciendo considerablemente el error de pesaje del patrón. [8]
1.3.1 Dicromatometría
El dicromato de potasio (K2Cr2O7) es un Patrón Primario. Se utiliza principalmente
para determinar la concentración de hierro (II) en medio ácido. Se emplea
difenilamina (C12H11N) como indicador del punto final.
Reacción de K2Cr2O7 (dicromato de potasio) en medio ácido:
Cr2O72- + 14H+ + 6e-
2Cr3+ + 7H2O……………………….. (ec. 9)
1.3.2 Yodometría
Es una titulación indirecta, ya que se produce yodo (I2) que luego es titulado con
tiosulfato de sodio (Na2S2O3). El cual puede usarse como patrón primario, aunque
se debe considerar su rápida descomposición y debe utilizarse en cuanto se
prepara. Se añade exceso de yoduro de potasio (KI) para que el analito reaccione
y produzca yodo libre, el cual es titulado posteriormente con tiosulfato de sodio. Se
usa almidón (C6H10O5) como indicador, añadiéndose cerca del punto final. Debido
14
a que el yodo libre puede sublimarse, hay que tener cuidado de no perder el yodo
formado. [9]
Reacciones del yodo:
Primera parte: Reacción del analito con exceso de yoduro de potasio (KI) para
producir yodo (I2) en cantidad estequiométricamente equivalente al analito:
I2 + 2 e- …………………………………………. (ec. 10)
2I
Segunda parte: Titulación del yodo (I2) producido con tiosulfato de sodio (Na2S2O3):
2S2O32-
S4O62- + 2e-……………………………… (ec. 11)
I2 + 2e
2I-……………………………………………. (ec.12)
1.3.3 EDTA
Ácido etilendiamino tetraacético o ácido etilendinitrilo tetraacético, es un estándar
primario, pero tiene la desventaja de ser poco soluble en agua, por eso se prefiere
utilizar la sal disódica (C10H14N2O8 * 2Na * 2H2O) que sí es soluble. Se combina
con los iones metálicos en proporción 1:1 sin importar la carga del catión. Se
puede titular una amplia gama de cationes con EDTA, con sólo variar el pH del
medio titulante. Se usa como indicador negro de eriocromo T (C20H12N3O7SNa) en
las titulaciones de muchos cationes. El pH debe estar por encima de 7. El
indicador se acompleja con el catión dando un complejo rojo. Al llegar al punto
final se consume todo el metal, con lo que queda libre el complejo negro de
eriocromo T (C20H12N3O7SNa) de color azul.
1.3.4 Otros patrones primarios






Ácido benzoico C6H5COOH (PM= 122.12 g/mol): Estandarización en
bases.
Ácido sulfanílico NH2C6H5SO3H (PM= 173.19 g/mol): Estandarización en
bases.
Ácido sulfámico NH2SO3H (PM= 173.19 g/mol): Estandarización para
bases.
Ácido oxálico C2O4H2 (PM= 90.03 g/mol): Estandarización para bases.
Carbonato de sodio Na2CO3 (PM= 105.99 g/mol): Estandarización de
ácidos.
Bórax Na2B4O7 (PM= 381.37 g/mol): Estandarización de ácido.
15
C
A
P
Í
NORMAS DE
SEGURIDAD EN EL
LABORATORIO Y
MANEJO DE
RESIDUOS
T
U
L
O
2
16
NORMAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO
Son un conjunto de prácticas que el alumno debe seguir estrictamente no solo
para conservar el espacio, los materiales y equipos presentes ahí, sino
también para salvaguardar su integridad física y la de sus compañeros de
trabajo. Es indispensable contemplar y respetar las normas ya que por
diversas variables el entorno es riesgoso.
1.1 Normas generales



El alumno encontrará su área de trabajo ordenada y limpia, es su obligación
mantenerla así durante el transcurso de la práctica y hacerse responsable
de dicho espacio así como del material y equipo presente ahí.
El alumno antes de acudir al laboratorio leerá atentamente la práctica a
realizar, además de haber elaborado los cálculos necesarios especificados
en cada una de las prácticas.
Al terminar la actividad en el laboratorio se deberá lavar el material
empleado de igual forma asegurarse que el área ocupada quede limpia y
ordenada.
1.2 Normas generales de seguridad









Evitar hacer bromas, correr o cualquier otra actividad ajena al laboratorio
para evitar distracciones.
No se admiten lentes de contacto en el laboratorio ya que los gases y
vapores emitidos por algunas sustancias pueden ser absorbidos por el
material del cual están fabricados.
En el laboratorio está totalmente prohibido comer, beber y fumar.
Es necesario recogerse el cabello largo, llevar uñas cortas y no utilizar
anillos, pulseras, relojes etc.
Utilizar calzado que cubran en totalidad los pies, sin tacones y de material
resistente.
Utilizar bata que cubra hasta la rodilla, siempre abotonada y sin recoger las
mangas.
Utilizar guantes de látex, lentes de seguridad y cubre bocas especialmente
al manipular reactivos volátiles.
En ningún caso se debe tirar por el desagüe químicos o disoluciones, éstos
deben ser depositados en los contenedores correspondientes de acuerdo a
la naturaleza del desecho.
Cuando se trabaje con productos o reacciones que generen gases es
necesario utilizar la campana de extracción, de manera que el alumno no
17


inhale los vapores generados y la atmósfera del laboratorio se mantenga lo
más limpia posible.
El alumno debe leer las etiquetas de los reactivos empleados, verificar que
sea el reactivo requerido y observar los símbolos así como los riesgos más
importantes derivados de su uso para contemplar las precauciones que hay
que adoptar durante la manipulación de éstos.
Evitar utilizar material con roturas o grietas, disoluciones contaminadas o
sospechosas.
1.3 Eliminación de los residuos
Los productos químicos tóxicos deben ser depositados en los contenedores
especiales para éste fin en el laboratorio. En ningún caso es recomendable
verterlos en el desagüe, especialmente cuando son materiales sólidos
insolubles, productos que reaccionen con el agua o sean inflamables y
productos que sean difícilmente biodegradables.
En el caso de materiales de cristal o cerámicos rotos, se depositan en
recipientes destinados especialmente para ellos con los que cuenta la
administración del laboratorio.
Los papeles, guantes, cubre bocas y otros desperdicios se depositan en la
papelera. [10]
18
C
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P
Í
T
MATERIAL DE
LABORATORIO Y
OPERACIONES
BÁSICAS
U
L
O
3
19
3. Material de laboratorio y su uso
La mayoría de los materiales que se encuentran en un laboratorio de química son
de cristal debido a diversas características como son: fácil limpieza, transparencia,
inercia química, resistencia térmica, entre otras.
Sin embargo, el inconveniente más frecuente al utilizar éste tipo de material es su
fragilidad por lo que es necesario ser cuidadosos durante su manipulación. [11]
Existen diferentes materiales de laboratorio y su clasificación depende de diversos
factores como el material del que se encuentran manufacturados, la precisión y su
uso. En los siguiente subtemas se hablará de esto con profundidad.
3.1 Material de laboratorio para medir volúmenes
Se caracterizan por estar graduados y la mayoría de éstos no deben ser
calentados; como su nombre lo indica, sirven para medir el volumen de sustancias
líquidas. Se utilizan principalmente cuatro instrumentos: Probeta, pipeta, bureta y
matraz aforado.
Los primeros tres mencionados miden el volumen por vertido, mientras que el
matraz aforado lo miden por contenido, estos instrumentos tienen marcas
grabadas en su superficie que indican volúmenes de líquidos.
Para medir el volumen, el nivel del líquido se compara con las marcas de
graduación señaladas sobre la pared del instrumento de medida; dicho nivel se lee
en el fondo del menisco (superficie libre de los líquidos en el interior de un tubo; es
cóncava o convexa según que la sustancia moje o no las paredes del material que
lo contiene) que se forma en el líquido. Para realizar una lectura correcta de un
volumen utilizando una probeta, bureta o pipeta, es necesario que los ojos del
observador estén a la misma altura que el menisco del líquido. En caso contrario
la lectura será errónea.
Para tomar una cantidad aproximada de un líquido o una disolución, se utiliza un
vaso de precipitados o una probeta del volumen más cercano a la cantidad
necesitada y posteriormente se utiliza una pipeta graduada, una bureta o material
de vidrio aforado para medir la cantidad requerida. La diferencia entre un
instrumento y otro no es el volumen que mide sino la precisión y la finalidad. [12]
No es recomendable pipetear o meter ningún otro material directo al frasco
contenedor de reactivo porque se contamina todo el producto.
20

Bureta: Utilizada para medir el volumen vertido
con exactitud; antes de usar se debe asegurar
que esté limpia y que la válvula se encuentre
cerrada y no deje escapar líquido.
A continuación se debe llenar la bureta por
encima de la marca del cero y quitar las burbujas
de aire formadas en la punta, abriendo
rápidamente la llave y permitiendo que pasen
pequeñas cantidades de valorante, finalmente
enrasar a cero.
Durante la valoración, la llave de la bureta debe
ser manejada con la mano izquierda mientras con
la derecha se agita el matraz de la reacción (3).
Debe asegurarse de que la punta de la bureta Figura 1. Bureta
está dentro del matraz de valoración e introducir
el valorante (la sustancia contenida en la bureta) lentamente agitando
constantemente para asegurar que se mezclen bien los reactivos.
Es un instrumento muy preciso y nunca deberá contener y o adicionar en
ella líquidos a temperaturas elevadas.

Probeta: Los volúmenes transferidos con una
probeta son menos exactos que los transferidos
con una pipeta. La precisión de las medidas
obtenidas con las probetas disminuye a medida
que aumenta su capacidad.
Se usan sólo para medir vertiendo líquido hasta
que el menisco coincide con el nivel requerido. No
se deben preparar nunca en ella disoluciones ni
mezclas.
Figura 2. Probeta

Pipetas: Se utilizan para transferir volúmenes de
líquido cuya medida requiere mayor exactitud,
existen diversos tipos, las principales son las
siguientes: pipeta volumétrica, pipeta graduada y
micropipeta. Las pipetas volumétricas se fabrican
en diferentes tamaños y pueden tener una o dos
marcas de enrase (pipetas de doble enrase). Las
pipetas graduadas están calibradas, por lo que se
Figura 3. Pipeta y
propipeta.
21
pueden utilizar para verter volúmenes variables. Durante el manejo de
ambos tipos de pipetas se utilizan para succionar y verter los líquidos.

Matraz aforado: Material utilizado para medir
volúmenes por contenido con una gran
precisión. Únicamente mide un volumen dado
por una línea de afore; para preparar
soluciones en un matraz de éste tipo es
necesario disolver primero en un vaso de
precipitados la masa del reactivo deseado con
una pequeña cantidad de disolvente (menor al
volumen final). A continuación se transfiere al
matraz asegurándose de no dejar nada de la
mezcla en el vaso de precipitados y se enrasa
hasta la línea de afore.[13]
Figura 4. Matraz aforado.
3.2 Medición de masa
Para pesar materiales y reactivos se emplean normalmente balanzas, existen
principalmente dos tipos de balanzas que se caracterizan por su exactitud, por su
sensibilidad y su capacidad máxima.

Balanza analítica (macrobalanza): Tiene una carga máxima de 160 a 200
g, y una precisión de 0,1 mg.

Balanza granataria: Tiene una sensibilidad de entre 0.1 y 0.01g, lo que no
es muy exacto, pero tiene mayor capacidad, de alrededor de 2500 g.

Material complementario: La pesada no se debe realizar nunca
directamente sobre el platillo de la balanza, sino sobre un vidrio de reloj y
con ayuda de una espátula.
Para realizar la pesada, en primer lugar se debe conocer la masa del vidrio
de reloj pesándolo en la balanza y se contrarresta el peso del contenedor
de sustancias, este procedimiento se denomina tarar; en las balanzas que
se usan actualmente para esta operación se pulsa la tecla de tara y se
espera hasta que el visor está en 0.
22
A continuación, se añade la sustancia que se quiere pesar con una
espátula, si es un sólido, o se adiciona con una pipeta, si es un líquido.
Finalmente se efectúa la lectura de pesada.
Si se ha adicionado más producto del necesario, retirar un poco de
producto y volver a pesar. Es importante mantener limpio el platillo de la
balanza para el correcto funcionamiento de ésta y para pesar con mayor
precisión.
Figura 5. Tipos de balanzas.
3.3 Otro material de laboratorio
Además del cristal, en el laboratorio se emplean utensilios fabricados con diversos
materiales como porcelana, hierro, plástico e incluso madera dependiendo de la
convencionalidad de su uso, los más comunes y de frecuente uso son:

Vaso de precipitados: Ideal para contener sustancias líquidas y para la
preparación de mezclas, también es utilizado para medir volumen por
vertido.
Figura 6. Vaso
de precipitado.
23


Matraz Erlenmeyer: Utilizado en las titulaciones y en la
preparación de soluciones; al tener el cuello estrecho
reduce el intercambio de aire y al ser ancha su parte
inferior facilita girar los líquidos para mezclarlos sin
salpicar.
Figura 7. Matraz
Erlenmeyer.
Embudo de vidrio: Se implementa para trasvasar las
sustancias con mayor precisión a un material con boquilla
estrecha, por ejemplo al pasar una mezcla líquida contenida
en un vaso de precipitados a una bureta.
Figura 8. Embudo
de vidrio.

Piseta: También conocido como frasco lavador o matraz de
lavado, es un contenedor de plástico con la forma de una
botella convencional que sirve para preparar soluciones y
enrasar a la línea de afore, por lo general siempre contiene
agua destilada.
Figura 9. Piseta.

Soporte universal: Se utiliza para sujetar material de
vidrio en procesos de calentamiento, extracción, titulación o
destilación.
Figura 10. Soporte
universal

Pinzas para bureta: Son un tipo de sujeción
ajustable en la cual se coloca una bureta
sujetada mediante estas pinzas a un soporte.
Figura 11. Pinza para bureta.
24

Gradilla: Es una herramienta que sirve como accesorio para los tubos de
ensaye, ya que es una base y un sostenedor para colocarlos de manera
segura.
Figura 12. Gradilla.

Tubos de ensaye: Utilizados para observar pequeñas muestras o
reacciones químicas a pequeña escala.
Figura 13. Tubos de ensaye.

Varilla de vidrio: Se utilizan para agitar o mover sustancias, es decir,
facilitan la homogenización.
Figura 14. Varilla de vidrio.
25
3.4 Limpieza del material
Se recomienda limpiar el material con agua y jabón antes de ocuparlo con la
finalidad de eliminar posibles residuos adheridos o polvo que pueda interferir en la
preparación de las disoluciones. Después de ser ocupados la limpieza del material
debe realizarse inmediatamente ya que es mucho más fácil y además se conoce
la naturaleza de los residuos que contiene.
Para limpiar un utensilio, primero se retiran los residuos que contenga,
dependiendo de la naturaleza de éstos se depositarán en el contenedor adecuado;
posteriormente se procede a lavar con agua y jabón y enjuagar con abundante
agua. La última operación de lavado consiste en enjuagar todo el material con
agua desionizada o destilada.
En el caso de manchas difíciles de eliminar de manera convencional, habría que
recurrir a la utilización de otros disolventes (disolventes orgánicos, ácidos o
bases).
Finalmente, si el material ya no se va a ocupar o es necesario que se encuentre
seco para su futuro uso se puede dejar escurrir boca abajo en el fregadero. Para
un mejor secado se puede utilizar una secadora o meter la pieza en una estufa;
sin embargo es importante tener en cuenta que materiales con piezas de plástico
o teflón, vidrio graduado, o con las dos piezas del esmerilado unidas jamás deben
ser introducidos.
3.5 Operaciones básicas
3.5.1 Medición de líquidos
Como se mencionó en el capítulo 3.1 existen diversos materiales que nos
permiten medir el volumen de las sustancias, algunos se caracterizan por tener
mayor exactitud que otros, es por ello que es recomendable la practicidad de su
uso y que el alumno tenga cierto criterio en la implementación de éstos.
Para medir el volumen, el nivel del líquido se compara con las marcas de
graduación grabadas en el material, para una mejor apreciación la vista de la
persona que mide el volumen debe estar a la altura que el menisco de líquido
formado.
26
3.5.2 Pesadas
Para realizar la pesada en primer lugar se mide la masa del material que va a
contener el reactivo, por lo regular es un vidrio de reloj, se contrarresta el peso del
material tarando y posteriormente utilizando una espátula si se manejan sólidos,
se coloca el reactivo en pequeñas cantidades sobre éste; si se trata de líquidos se
puede utilizar pipetas o micro pipetas.
3.5.3 Transferencia de sólidos
Las cantidades pequeñas de un reactivo sólido granulado o en polvo se transfieren
desde un frasco a un recipiente con una espátula limpia y seca.
Para introducir un sólido en un recipiente de boquilla estrecha se puede utilizar un
embudo limpio y seco.
3.5.4 Trasvase de líquidos
Para evitar salpicaduras al verter un líquido de un recipiente a otro se debe apoyar
en una varilla de vidrio sobre el pico del recipiente en forma que el líquido fluya por
la varilla y se recoja en el otro recipiente.
Si el recipiente tiene una boquilla pequeña, debe utilizarse un embudo de vidrio
seco y limpio.
3.5.5 Preparación de disoluciones
En el laboratorio químico se preparan dos tipos de disoluciones, en función de la
precisión del material empleado: disoluciones de concentración aproximadas y
disoluciones de concentración exacta. En ambos casos se puede preparar la
disolución a partir de un reactivo sólido o a partir de un reactivo líquido o una
disolución.
El paso previo a la preparación de toda disolución es la realización de unos
cálculos previos, que son diferentes en función de la naturaleza del compuesto de
partida.
En el caso de disoluciones de concentración aproximada, la disolución se puede
preparar en un vaso de precipitados o en un matraz Erlenmeyer. Para la pesada
se utiliza una balanza granataria y para la medida de volúmenes una probeta.
27
Las disoluciones de concentración exacta se preparan en matraces aforados. Para
la medida de los solutos si son sólidos se utiliza una balanza analítica (anotando
todas las cifras decimales) y si son líquidos una pipeta. [14]
3.5.6 Secado y calcinación
En un laboratorio analítico normalmente se utilizan dos sistemas de calentamiento
para llevar a cabo estos procesos, la principal diferencia reside en las
temperaturas de trabajo y por lo tanto en sus aplicaciones.


Estufas: La temperatura de trabajo máxima de una estufa alcanza los 150
ºC. Se utilizan para secar reactivos, precipitados y material de vidrio a 110
ºC aproximadamente. Todo lo que se introduce en la estufa debe estar
marcado. Se deben usar vidrio de reloj, vaso de precipitados o material
cerámico para introducir los reactivos o precipitados en la estufa.
Muflas: Las temperaturas de trabajo son mucho mayores, desde los 200 ºC
hasta alcanzar 1500 ºC. Se utilizan para calcinar muestras, reactivos y
precipitados. Debido a las altas temperaturas que se alcanzan en la mufla
sólo pueden usarse materiales de laboratorio cerámicos. Para trabajar con
los sistemas de calentamiento es necesario tomar precauciones a la hora
de introducir y sacar el material. Utilizar guantes y pinzas largas en caso
necesario.
Al sacar los reactivos o precipitados de la estufa o mufla, se suelen
introducir en un desecador para evitar que absorban humedad de la
atmósfera.
Un desecador es un recipiente de vidrio cerrado, con una tapa de bordes
esmerilados, que se engrasan con silicona, de forma que el cierre sea
hermético, en su interior suele ponerse un agente desecante (gel de sílice
por lo regular) para que la atmósfera interna se mantenga libre de
humedad.[15]
28
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PRÁCTICAS
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T
U
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4
29
30
GUÍA DE PRÁCTICAS DE ANÁLISIS VOLUMÉTRICO Y GRAVIMETRÍA
Unidad 1
1.1 Reconocimiento de material y equipo de laboratorio y determinación de errores
en el análisis químico: medidas de masa y volumen.
1.2 Preparación de soluciones a diversas concentraciones y cálculos volumétricos.
1.3 Estandarización y curvas de valoraciones.
1.4 Determinación de cloruro en aguas mediante el método de Mohr.
Unidad 2
2.1 Equilibrio químico de una sustancia mediante el principio de Lechatelier.
2.2 Identificación de los factores que afectan el equilibrio químico.
Unidad 3
3.1 Determinación de pH empleando diversos métodos.
3.2 Valoraciones ácido-base.
31
1.5
P Reconocimiento
de material y equipo de laboratorio y determinación de
PRÁCTICA
1
errores en el análisis químico: medidas de masa y volumen.
RECONOCIMIENTO DE MATERIAL Y EQUIPO DE LABORATORIO Y
DETERMINACIÓN DE ERRORES EN EL ANÁLISIS QUÍMICO: MEDIDAS DE
MASA Y VOLUMEN.
Introducción
La identificación de los materiales y equipos dentro de un laboratorio es elemental
para el alumno, ya que permite que se trabaje de forma ordenada, certera y con
menor índice de datos erróneos.
Es por ello que se propone en esta práctica una serie de pasos prácticos y muy
sencillos que logran familiarizar al alumno con las operaciones básicas del
laboratorio, así como con los materiales y equipos de uso más frecuente, para el
desarrollo de habilidades útiles necesarias en el trabajo de laboratorio.
Objetivos
 Fomentar en el alumno el desarrollo de habilidades de medición (masa,
volumen) mediante diversas técnicas e implementando diferentes
materiales.
 Identificar y manipular correctamente los principales materiales y equipos
de laboratorio con los que se trabaja con mayor frecuencia.
 Mediante la práctica proporcionar al alumno conocimiento y experiencia
para brindarle confianza en trabajos posteriores dentro del laboratorio.
Materiales y reactivos
Tabla1. Materiales, reactivos y equipo para práctica 1.
Cantidad
Material
Equipo
Reactivos
1
Probeta de 100 mL
Balanza analítica
Agua destilada
1
Gradilla
Hidrogenocarbonato
(bicarbonato de sodio)
(HCO3)
32
1
Perilla de succión
1
Vaso de precipitados de
250 mL
5
Tubos de ensaye
2
Espátulas
3
Vidrios de reloj
1
Manguera de látex
1
Varilla de vidrio
1
Pipeta de 2 mL
1
Pipeta de 5 mL
1
Pipeta de 10 mL
1
Matraz aforado de 100
mL
1
Embudo
Metodología
a) Reconocimiento de los materiales de medición de volumen
1. Verter en la probeta 100 mL de agua destilada utilizando la piseta, es
importante saber que la vista del observador debe estar a la altura del
material utilizado para observar el menisco formado que indica el volumen
de llenado.
2. Trasvasar el líquido contenido en la probeta al vaso de precipitados de 250
mL y observar si existe alguna diferencia de precisión entre los materiales
utilizados.
33
3. Utilizar el embudo para agregar el agua destilada contenida en el vaso de
precipitado al matraz aforado y observar nuevamente la precisión entre los
diversos materiales de medición de volumen.
4. Añadir 50 mL de agua destilada al vaso de precipitados y añadir algunas
gotas de colorante, utilizar la varilla de vidrio para homogenizar la mezcla.
5. A continuación insertar cuidadosamente la pipeta de 2 mL en la perilla de
succión y tomar las siguientes muestras de la sustancia del paso anterior:
1.5 mL, 2 mL, 1 mL, 0.5 mL y 1.8 mL. Colocar cada muestra en los tubos de
ensaye.
6. Desechar las muestras contenidas en los tubos.
7. Repetir las operaciones del paso 5 empleando la pipeta de 5 mL, tomando
los siguientes volúmenes: 5 mL, 2.5 mL, 3.5 mL, 4 mL y 3 mL.
8. Nuevamente repetir la misma operación sustituyendo la pipeta por la de 10
mL y tomar las siguientes muestras: 10 mL, 8 mL, 6 mL, 5.5 mL y 1 mL.
b) Balanza analítica e instrumentos para pesada
1. Limpiar el platillo de la balanza analítica y sus alrededores con ayuda de
una brocha pequeña o pincel.
2. Comprobar que la balanza se encuentre nivelada observando la burbuja de
nivel ubicada a uno de los costados inferiores de la pantalla de lectura, la
burbuja debe encontrarse centrada.
3. Colocar el vidrio de reloj sobre el platillo de la balanza (bajo ningún motivo
debe realizarse la pesada directamente en el platillo, siempre utilizar vidrio
de reloj o cualquier otro material que pueda contener el reactivo a pesar.) a
continuación calibrar oprimiendo la tecla tarar; observar que en la pantalla
se marque 0.0 g.
4. Utilizar una espátula y tomar pequeñas cantidades de hidrogenocarbonato
(HCO3) para pesar 1.5 g.
5. Retira el vidrio de reloj con la muestra y limpiar el platillo de la balanza en
caso de haber dejado residuos.
6. Siguiendo los pasos anteriores pesar 0.3 g y 0.7 g de bicarbonato de sodio
(HCO3) respectivamente.
Nota: No desechar las muestras pesadas, se utilizaran en el inciso c.
c) Preparación de soluciones.
1. Depositar en el vaso de precipitados 1.5 g de bicarbonato de sodio (HCO3)
y añadir un poco de agua, con ayuda de la varilla de vidrio agitar la mezcla
hasta homogenizarla.
34
2. Apoyarse del embudo de vidrio para trasvasar la mezcla del paso anterior al
matraz aforado, enjuagar varias veces con pequeñas cantidades de agua el
vaso de precipitados para no dejar muestras en él y verterlas en el matraz
aforado.
3. Utilizando la piseta, llenar con agua destilada hasta alcanzar la línea de
aforo.
4. Preparar otra solución ahora en el vaso de precipitados disolviendo 1 g de
hidrogenocarbonato (HCO3) en 50 mL de agua.
Resultados
Anotar las observaciones realizadas en la manipulación de los diferentes
materiales de medición de volumen.
Anotar las observaciones realizadas sobre método de pesada y la preparación de
soluciones, señalar si conoce otra forma de pesada o recomendación útil a la hora
de realizar ésta.
Cuestionario
1. De acuerdo a lo observado ¿qué material de medición de volumen fue más
preciso?
2. ¿A qué crees que se deba?
3. ¿Qué diferencias encontraste entre cada pipeta y cuál crees que sea más
útil?
4. Crees que sea necesario seguir todos los pasos al momento de realizar una
pesada. ¿Cuál agregarías u omitirías?
5. ¿Por qué crees que en algunos casos sea conveniente preparar
disoluciones en vasos de precipitados y en otros la literatura nos aconseje
en matraces aforados?
35
PRÁCTICA 2
PREPARACIÓN DE SOLUCIONES A DIVERSAS CONCENTRACIONES.
Introducción
Dentro de la química es fundamental la preparación de soluciones y es de amplia
utilidad expresar la concentración de las mismas bajo diferentes formas.
Las soluciones pueden clasificarse de diversas maneras, ya sea en diluidas,
saturadas, sobresaturadas, o bien, si se considera el estado físico de las
sustancias como sólidas, acuosas o gaseosas.
De la misma forma existen diversas maneras de expresar la concentración de las
soluciones, ya sea formalidad (F), molaridad (M), molalidad (m), normalidad (N), %
peso a peso (%P/P), partes por millón (ppm) entre otras, que nos permiten
expresar la relación existente entre el soluto y el disolvente.
Por último, es forzoso subrayar que al preparar soluciones es importante
considerar el estado físico del soluto, la pureza y el volumen o masa a preparar,
así como seguir el protocolo pertinente al manipular sustancias tóxicas o
corrosivas.
Objetivo
 Que el alumno sea capaz de preparar soluciones de diversas sustancias a
diferentes concentraciones utilizando los cálculos previos en clase.
 Conocer la importancia de la densidad y como ayuda a poder expresar la
concentración de las soluciones.
 Aprender las diversas formas que existen para indicar la concentración de
una solución y las diferencias que existen entre éstas.
Recomendaciones
Se aconseja al estudiante repasar las principales fórmulas y unidades de
concentración, ya que su conocimiento será indispensable para poder realizar
todos los cálculos requeridos. También se recomienda leer la ficha de seguridad
de los reactivos a utilizar en la práctica para tomar las debidas precauciones.
36
Material y reactivos
Tabla 2. Materiales, equipo y reactivos para práctica 2.
Cantidad
Material
Equipo
Reactivos
1
Pipeta de 1 mL
Balanza analítica
Agua destilada
1
Espátula
Campana de
Ácido sulfúrico (H2SO4)
extracción
1
Perilla de succión
Ácido clorhídrico (HCl)
1
Embudo
Hidróxido de sodio
(NaOH)
3
Matraz aforado de 100
mL
2
Vidrios de reloj
4
Vasos de precipitado de
50 mL
4
Matraz aforado de 50
mL
1
Varilla de vidrio
37
Metodología
a) Preparar las soluciones que indica la siguiente tabla:
Tabla 3. Soluciones molares.
Reactivo
Concentración
Volumen (mL)
Ácido clorhídrico
0.1 M
50
0.1 M
50
0.1 M
50
(HCl)
Hidróxido de sodio
(NaOH)
Ácido sulfúrico
(H2SO4)
1. Pesar los gramos calculados para el reactivo sólido y a continuación
disolverlo en un vaso de precipitado con una pequeña cantidad de agua
destilada, se puede ayudar de una varilla de vidrio para homogenizar por
completo la mezcla. Verter de manera cuidadosa en el matraz aforado, se
puede utilizar de manera opcional un embudo para no derramar la solución
y agregar agua destilada hasta alcanzar la línea de aforo.
2. En la campana de extracción medir utilizando la pipeta el volumen
calculado del reactivo ácido clorhídrico (HCl) y verter en un vaso de
precipitado que contenga una pequeña cantidad de agua destilada, con
ayuda del embudo colocar la solución del vaso de precipitado en el matraz
aforado y aforar cuidadosamente.
3. Repetir el procedimiento del paso anterior utilizando ahora el reactivo
H2SO4 (ácido sulfúrico).
4. A partir de la solución de hidróxido de sodio (NaOH) a 0.1 M preparar las
siguientes disoluciones y calcular las concentraciones finales utilizando los
cálculos vistos en clases. Anotar los resultados que se piden.
38
Tabla 4. Concentraciones finales de NaOH.
Volumen de solución
Volumen de aforo
10.0 mL hidróxido de
100 mL
Concentración final (M)
sodio (NaOH) 0.1M
1.0 mL hidróxido de
100 mL
sodio (NaOH) 0.1 M
25.0 mL hidróxido de
100mL
sodio (NaOH) 0.1 M
b) Empleando la solución de ácido clorhídrico (HCl) a concentración de 0.1 M
preparar las soluciones indicadas en la siguiente tabla. Calcular las
concentraciones finales y anotar los resultados.
Tabla 5. Concentraciones finales de HCl.
Volumen de solución
Volumen de aforo
10.0 mL ácido
100 mL
Concentración final (M)
clorhídrico (HCl) 0.1M
1.0 mL ácido clorhídrico
100 mL
(HCl) 0.1 M
25.0 mL ácido
100 mL
clorhídrico (HCl) 0.1 M
c) Utilizando la solución de ácido sulfúrico (H2SO4) preparar las soluciones
que se piden a continuación. Completar tabla con los resultados obtenidos.
39
Tabla 6. Concentraciones finales de H2SO4.
Volumen de solución
Volumen de aforo
3 mL de ácido sulfúrico
100 mL
Concentración final (N)
(H2SO4) 0.1 N
7 mL de ácido sulfúrico
100 mL
(H2SO4) 0.1 N
30 mL de ácido
100 mL
sulfúrico (H2SO4) 0.1 N
Nota: Los reactivos deberán ser pesados con una precisión +-0.0001 g.
Si se considera que el volumen de alguna solución es muy grande, se puede
compartir de acuerdo al criterio del profesor.
Investigar el tipo de reactivos utilizados de acuerdo a su naturaleza orgánica e
inorgánica para desecharlos en los contenedores pertinentes.
Resultados
Reportar las concentraciones finales que pide cada tabla, así como los cálculos
realizados.
Cuestionario
1. ¿Qué diferencia existe entre normalidad y molaridad?
2. ¿Cómo se calcula el número de moles y equivalentes? Escriba las formulas
y de una breve explicación.
3. ¿Qué es densidad y cuál es su importancia?
4. ¿Qué cuidados se deben considerar al momento de preparar las
soluciones?
40
PRÁCTICA 3
ESTANDARIZACIÓN Y CURVAS DE VALORACIONES.
Introducción
En la mayoría de los casos al trabajar con soluciones es necesario conocer las
concentraciones de éstas para diversos fines, como vimos en la práctica anterior
se emplearon diversos cálculos para conocer dichas concentraciones; sin
embargo, cuando es necesario una alta precisión, la estandarización es el
procedimiento más adecuado.
Se realiza utilizando un volumen conocido de un patrón primario, que es una
preparación utilizada como referencia al momento de realizar una valoración o
estandarización, ya que contiene una concentración conocida de un elemento en
específico.
De igual forma, se emplea también un indicador, como lo puede ser la fenolftaleína
(C20H14O4), el naranja de metilo (C16H10N2O7S2 * 2Na), verde de bromocresol
(C21H14Br4O5S), rojo de metilo (C15H15N3O2) etc. Que provee un cambio de color
cuando se alcanza el punto de equivalencia (neutralización), proporcionando así
un indicador visual.
Objetivos
 Que el alumno comprenda lo que sucede químicamente cuando se realiza
una valoración.
 Conocer e identificar las características que poseen los patrones primarios
y por qué es conveniente utilizarlos en las estandarizaciones.
 Identificar el comportamiento de un ácido fuerte vs base fuerte, así como de
un ácido débil en presencia de una base fuerte.
Recomendaciones
Es necesario que el alumno tenga conocimiento de los siguientes conceptos para
poder desarrollar la práctica.
 Estandarización.
 Curva de valoración.
41
 Titulación.
 Punto de equivalencia.
Materiales y reactivos
Tabla 7. Materiales, reactivos y equipo para práctica 3.
Cantidad
Material
Equipo
Reactivos
1
Vidrio de reloj
Parrilla de
Agua destilada
agitación
magnética
1
Espátula
Balanza analítica
Ácido benzoico
(C6H5COOH)
1
Bureta de 50 mL
Campana de
Ácido clorhídrico (HCl)
extracción
1
Pipeta volumétrica de 5
Hidróxido de sodio
mL
(NaOH)
1
Soporte universal
Fenolftaleína (C20H14O4)
1
Pipeta volumétrica de 10
Tiras de pH
mL
1
Pinzas para bureta
Carbonato de sodio
(Na2CO3)
1
Perilla de succión
Verde de bromocresol
(C21H14Br4O5S)
3
Vasos de precipitado de
250 mL
42
2
Vasos de precipitado de
50 mL
3
Matraz aforado de 100
mL
1
Varilla de vidrio
1
Agitador magnético
pequeño
Metodología
a) Estandarización de ácido clorhídrico (HCl).
1. Pesar una muestra de 0.1 g de carbonato de sodio (Na2CO3). Utilizar un
vaso de precipitados y disolver en él la muestra con 25 ml de agua
destilada.
2. Añadir unas gotas del indicador verde de bromocresol (C21H14Br4O5S), la
solución debe tornarse de un color azul.
3. En un matraz aforado de 50 mL añadir un poco de agua y verter unos
mililitros de ácido clorhídrico (HCl) (realizar esta operación en la campana
de extracción), añadir más agua destilada hasta alcanzar la línea de aforo.
4. Teniendo mucha precaución, verter la disolución preparada en el paso
anterior en una bureta y armar el equipo de titulación sujetando la pinza
para bureta en el soporte universal y ajustando a ésta la bureta, verificar
que no se tenga fugas de la solución.
5. Colocar debajo de la bureta el vaso de precipitado que contiene la solución
de carbonato de sodio (Na2CO3) y dar inicio a la titulación, detenerla hasta
observar un cambio de coloración de azul a verde agua. Llevar un control
del volumen gastado.
6. Calentar la solución de 2 a 5 minutos y dejar enfriar a temperatura
ambiente.
7. Continuar la titulación y determinar la concentración de ácido clorhídrico
(HCl).
8. Repetir el proceso anterior con dos muestras más de carbonato de sodio
(Na2CO3). Llevar el control de los volúmenes gastados.
43
b) Estandarización de una solución de hidróxido de sodio (NaOH)
1. Pesar aproximadamente 0.3 g de ácido benzoico (C6H5COOH) y disolverlo
en 25 mL de agua destilada, homogenizar bien la solución con ayuda de
una varilla de vidrio, agregar unas gotas de fenolftaleína (C20H14O4).
2. Disuelva unos gramos de NaOH en un vaso de precipitados con un poco
de agua destilada, trasvasar la solución a un matraz aforado y verter más
agua destilada hasta la línea de aforo.
3. Colocar la solución en la bureta y utilizando las pinzas sujetarla al soporte
universal.
4. Colocar debajo de la bureta la muestra con ácido benzoico (C6H5COOH) y
comenzar con la titulación hasta que persista un cambio de coloración.
Llevar el control del volumen gastado.
5. Calcular la concentración de hidróxido de sodio (NaOH) y repetir el
procedimiento anterior utilizando dos muestras más de ácido benzoico
(C6H5COOH).
Nota: Utilizar para ambos incisos las tiras medidoras de pH para conocer la
variación de éste en las muestras durante el proceso de titulación.
Es necesario investigar la naturaleza de los reactivos utilizados a lo largo de ésta
práctica para su adecuado desecho en los contenedores inorgánico y orgánico.
Resultados
Realizar una serie de tablas en donde se registren los volúmenes gastados de
ácido clorhídrico (HCl) e hidróxido de sodio (NaOH).
Con los datos obtenidos tratar de graficar unas curvas donde se muestre pH vs
volumen gastado.
Escribir las fórmulas y los cálculos empleados.
44
Cuestionario
1. A partir de la curva de titulación del sistema ácido débil-base fuerte,
deduzca el pH en el punto de equivalencia.
2. ¿Por qué es necesario conocer las concentraciones de ácido clorhídrico
(HCl) e hidróxido de sodio (NaOH)?
3. ¿Por qué cree que fue necesario calentar la solución del primer inciso?
4. ¿Qué diferencias observó entre las curvas de titulación de cada sistema?
45
PRÁCTICA 4
DETERMINACIÓN DE CLORURO EN AGUAS UTILIZANDO EL MÉTODO DE
MOHR.
Introducción
El ión cloruro es un anión inorgánico presente en el agua natural, su concentración
es variable en los cuerpos de agua ya que depende de varios factores como
contaminación, tratamiento de aguas, exposición al medio ambiente, entre otros;
en promedio el ión cloruro contenido en las aguas está por debajo de los 50mg/L.
[16]
En ésta práctica se busca realizar la determinación volumétrica del ión cloruro
presente en el agua de grifo mediante una valoración por precipitación. Utilizando
nitrato de plata (AgNO3) se logra hacer reaccionar el ión plata con los iones de
cloruro presentes en el agua, formando así un precipitado de color blanco de plata.
Cl- + Ag+
AgCl……………………………………………. (ec. 13)
El punto final de la reacción se detecta por la interacción del exceso del ión plata
con el ión cromato, formando así un precipitado de cromato de plata (Ag2CrO4) de
color rojo ladrillo.
Cr42- + 2 Ag+
Ag2CrO4……………………………………….. (ec. 14)
Objetivos
 Realizar una determinación de cloruro en una muestra de agua proveniente
del grifo utilizando el método de Mohr.
 Identificar las ventajas y desventajas de éste método.
Recomendaciones
Para mejor comprensión y desarrollo de la práctica es necesario que el estudiante
comprenda las siguientes terminologías:
 Ion.
 Precipitado.
Así como investigar otros métodos que determinen la cantidad de cloruro presente
en cuerpos de agua.
46
Materiales y reactivos
Tabla 8. Materiales, reactivos y equipo para práctica 4.
Cantidad
Material
Equipo
Reactivos
1
Bureta de 50 mL
Parrilla de
Agua destilada
calentamiento
1
1
Pinzas para bureta
Pipeta volumétrica de 1 mL
Balanza
Nitrato de plata
analítica
(AgNO3) a 0.01 M
Cloruro de sodio
(NaCl) a 0.015 M (sal
de mesa)
1
Pipeta volumétrica de 10
Hidrogenocarbonato
mL
(bicarbonato de sodio)
(HCO3)
1
Soporte universal
Disolución indicadora
de cromato de potasio
(K2CrO4) a 5% (p/v)
4
Vidrio de reloj
2
Espátulas
1
Perilla de succión
4
Vasos de precipitado de
250 mL
4
Matraz Erlenmeyer de 250
mL
2
Matraz aforado de 100 mL
47
1
Varilla de vidrio
2
Matraz aforado de 100 mL
1
Embudo
Metodología
a) Estandarización de la solución de nitrato de plata (AgNO3).
1. Preparar la disolución indicadora de cromato (K2CrO4) colocando en un
vaso de precipitados 5 g del reactivo mencionado y disolverlo con poca
agua destilada, a continuación trasvasar la disolución a un matraz aforado
con capacidad de 100 mL y aforar hasta la línea marcada. Reservar y
mantener tapada.
2. Realizar una disolución de nitrato de plata (AgNO3) a 0.01 M en el matraz
aforado con capacidad de 250 mL. Mantener tapada y reservar.
3. Preparar la disolución de cloruro de sodio (NaCl) a 0.015 M en 100 mL de
agua destilada, en ésta práctica la disolución de cloruro de sodio (NaCl)
servirá como patrón primario. Tapar y reservar la mezcla.
4. Armar el equipo para titulación ajustando la pinza para bureta al soporte
universal y ensamblar la bureta a ésta.
5. Utilizando un embudo, en caso de requerir, verter a la bureta la solución de
nitrato de plata (AgNO3). Verificar antes que la bureta se encuentre cerrada
y no presente fugas, para evitar pérdida del reactivo.
6. Utilizando los vasos de precipitados, tomar alícuotas (muestras) de 10 mL
de la solución de cloruro de sodio (NaCl) y agregarles a cada una de ellas
100 mL de agua destilada, enseguida añadir 1 mL de la disolución
indicadora (K2CrO4).
7. Dar inicio a la titulación con nitrato de plata (AgNO3), es importante recordar
que es necesario llevar un control del volumen gastado para cada alícuota.
Con forme se lleva a cabo ésta operación se empezará a observar la
formación de un precipitado color blanco cloruro de plata (AgCl) que se
tornará rojiza formándose así cromato de plata (Ag2CrO4).
48
b) Valoración de cloruro
1. Tomar tres muestras de 100 mL de agua de la llave y medir su pH, de ser
necesario añadir hidrogenocarbonato (HCO3) hasta que el pH sea estable y
de orden 8.
2. Trasvasar cada muestra del paso anterior a un matraz Erlenmeyer y
agregarle a todas 1 mL de la disolución indicadora (K2CrO4).
3. Comenzar a titular con la disolución de nitrato de plata (AgNO3), llevar el
control del volumen gastado en el transcurso de este procedimiento. Se
observará al cabo de unos pocos segundos la aparición de un precipitado
de color blanco o traslucido que conforme se lleva la titulación se tornará a
un color rojo ladrillo.
4. Titular las otras dos alícuotas llevando un control del volumen gastado de
nitrato de plata (AgNO3) para cada muestra.
Nota: Para el correcto manejo de residuos investigar la naturaleza de los
reactivos utilizados en ésta práctica (orgánicos e inogánicos).
Es de suma importancia mantener tapadas todas las disoluciones preparadas
ya sea con papel parafilm, papel aluminio o tapones de vidrio o corcho, para
evitar que pierdan su grado de reacción al interactuar entre sí.
Resultados
Reportar los cálculos y fórmulas utilizadas en la realización de la práctica.
Realizar una serie de tablas en donde se reporte los volúmenes gastados para
cada muestra de los dos incisos.
Determine la concentración de cloruro contenida en la muestra, expresándola
en mg/L.
Anotar las observaciones realizadas en el transcurso de las titulaciones.
Cuestionario
1. ¿Por qué fue necesario ajustar el pH del agua a 8?
2. ¿Qué tipo de interferencias pueden afectar los resultados al utilizar éste
método?
3. ¿A qué se debe el cambio de tonalidad en los precipitados?
49
PRÁCTICA 5
EQUILIBRIO QUÍMICO DE UNA SUSTANCIA MEDIANTE EL PRINCIPIO DE
LECHATELIER.
Introducción
Cuando una reacción ocurre de manera espontánea las concentraciones tanto de
los reactivos como de los productos cambia y la energía que libera el sistema se
ve disminuida de manera gradual, como resultado de ésta disminución de energía
los valores de concentración tanto de reactivos como de productos tienden a ser
constantes y la reacción directa al igual que la inversa dejan de cambiar en el
tiempo, logrando así un equilibrio químico. [17]
El principio de Lechatelier nos dice que cuando un sistema ha alcanzado el
equilibrio químico y es sometido a alguna perturbación como alteraciones de
temperatura, presión, cambios de concentración en reactivos o productos, entre
otros, el sistema cambiará de manera que la perturbación se reduzca y de ser
posible regrese nuevamente al equilibrio químico.
Objetivos
 Identificar los diversos factores que afectan el equilibrio en una reacción.
 Demostrar el principio de Lechatelier aplicado a un sistema.
Recomendaciones
Realizar una lectura previa a la práctica para poder realizar correctamente la
actividad y hacer un buen reporte de resultados en donde el alumno se familiarice
con los siguientes conceptos:





Equilibrio químico.
Reacciones reversibles.
Sistema.
Perturbación.
Principio de LeChatelier.
50
Materiales y reactivos
Tabla 9. Materiales y reactivos para práctica 5.
Cantidad
Material
Reactivos
1
Vidrio de reloj
Agua destilada
1
Espátula
Dicromato de potasio (K2Cr2O7)
a1M
1
Perilla de succión
Cromato de potasio (K2CrO4) a 1 M
1
Varilla de vidrio
Ácido sulfúrico (H2SO4)
a6N
1
Gradilla
4
Tubos de ensaye
Hidróxido de sodio (NaOH) a 6 N
Etiquetas
4
Vasos de precipitado de 50 mL
1
Pipeta volumétrica de 1 mL
1
Pipeta volumétrica de 5 mL
1
Gotero
Metodología
1. Etiquetar los tubos de ensaye como A, B, C y D con la finalidad de facilitar
su reconocimiento.
2. Tomar 10 mL de la disolución de dicromato de potasio (K2Cr2O7) y verter 5
mL en los tubos de ensaye A y B. Colocarlos en la gradilla.
51
3. En seguida verter 5 mL de la solución de cromato de potasio (K2CrO4) en
cada uno de los tubos de ensaye sobrantes, o sea, C y D. Colocarlos en la
gradilla.
4. Seleccionar un tubo de ensaye de cada par, por ejemplo, los tubos de
ensaye A y C. Éstos actuarán como testigos o muestras base.
5. Añadir a la muestra contenida en el tubo de ensaye D 1 mL de ácido
sulfúrico (H2SO4) a 6 N y agitar suavemente.
6. Con ayuda de un gotero, depositar unas gotas de hidróxido de sodio
(NaOH) en la muestra de dicromato de potasio (K2Cr2O7) contenido en el
tubo de ensaye B y agitar con suavidad.
7. Dejar en reposo y anotar las observaciones realizadas.
Se observará un cambio de color al interactuar las mezclas. El principio de
Lechatelier explica éste fenómeno debido a que el sistema busca el equilibrio
químico ante una perturbación presentada; es por ello que intercambian de color y
de productos dos de las muestras contenidas en los tubos de ensaye B y D frente
a los testigos A y C.
Nota: Investigar la naturaleza de los reactivos manejados para poder desecharlos
en el contenedor de residuos correspondiente. Es importante recordar que los
residuos se manejan como orgánicos e inorgánicos dentro del laboratorio de
química general de la institución.
De acuerdo al criterio del profesor encargado se puede realizar de manera grupal
las disoluciones debido a que se emplearán volúmenes muy bajos.
Resultados
Reportar los cálculos y las observaciones realizadas.
Cuestionario
1. ¿A qué se debe el intercambio de color en las muestras? Justifique su
respuesta.
2. ¿Cuál fue la perturbación que afectó el sistema?
3. ¿Qué factores pueden llegar a interferir en el equilibrio químico de un
sistema?
4. ¿Todas las reacciones se encuentran en equilibrio? Justifique su respuesta.
52
PRÁCTICA 6
IDENTIFICACIÓN DE LOS FACTORES QUE AFECTAN EL EQUILIBRIO
QUÍMICO. REACCIONES REVERSIBLES.
Introducción
En muchas reacciones químicas los reactivos no se transforman en su totalidad en
los productos correspondientes, de acuerdo a la literatura, en esas reacciones se
da lugar a una reacción inversa, en la cual, los productos reaccionan para
proporcionar los reactivos iniciales; es por este fenómeno que dichas reacciones
reciben el nombre de reacciones reversibles, se indican con la siguiente
simbología
; la reacción que se efectúa hacia la derecha se conoce
como reacción directa, mientras que la que se realiza a la izquierda es la reacción
inversa. Ambas reacciones ocurren simultáneamente pero a velocidades variables,
según la naturaleza de éstas.
Como se señaló en la práctica anterior, cuando las velocidades de la reacción
directa e indirecta se efectúan a velocidades iguales existe una condición de
equilibrio químico, así la concentración de las sustancias en equilibrio no cambia,
pero las reacciones directa e inversa ocurren al mismo tiempo.
El principio de Lechatelier establece que cuando se modifican las circunstancias
de un sistema en equilibrio, el sistema responde contrarrestando los cambios.
Objetivos
 Trabajar con diferentes reacciones en equilibrio y aplicar el principio de
Lechatelier.
 Conocer lo que sucede químicamente con las reacciones reversibles.
Recomendaciones
Para el desarrollo teórico de la práctica, así como para la correcta interpretación
de los fenómenos que se observarán en la realización de ésta actividad es
necesario que el estudiante comprenda la siguiente terminología:




Reacción directa.
Reacción inversa.
Velocidad de reacción.
Equilibrio químico.
53
Materiales y reactivos
Tabla 10. Materiales y reactivos para práctica 6.
Cantidad
Material
Reactivos
1
Espátula
Agua destilada
1
Gradilla
Cromato de potasio (k2CrO4) a 0.1
M
1
Varilla de vidrio
Solución saturada de cloruro de
amonio (NH4Cl)
1
Gotero
Solución saturada de cloruro de
sodio (NaCl)
1
Perilla de succión
Hidróxido de amonio a (NH4OH) 15
M
1
Pipeta volumétrica de 1 mL
Cloruro de hierro (FeCl3) a 0.1 M
Etiquetas
Ácido clorhídrico (HCl) a 12 M
2
Vidrios de reloj
Ácido nítrico (HNO3) a 6 M
1
Pipeta volumétrica de 5 mL
Tiocianato de potasio (KSCN) a 0.1
M
8
Tubos de ensaye
Hidróxido de sodio (NaOH) 10%
2
Vasos de precipitado de 50 mL
Ácido sulfúrico (H2SO4) a 3 M
2
Matraz aforado de 50 mL
Fenolftaleína (C20H14O4)
2
Matraz aforado de 100
54
Metodología
a) Soluciones saturadas de cloruro de sodio (NaCl) y cloruro de amonio
(NH4Cl)
Solución saturada de NaCl
NaCl(s)
Na+(ac) + Cl- (ac) ………………………………..… (ec. 15)
Solución saturada de NH4Cl
NH4Cl(s)
NH4+(ac) + Cl-(ac) ………………………………… (ec. 16)
1. Tomar de 2 mL a 3 mL de la solución saturada de cloruro de sodio
(NaCl) y verter en uno de los tubos de ensaye, enseguida adicione de
dos a cinco gotas de ácido clorhídrico (HCl) concentrado. Colocar en la
gradilla y observar.
2. Verter en otro tubo de ensaye 2 mL o 3mL de la solución saturada de
cloruro de amonio (NH4Cl) y con un gotero añadir algunas gotas de
ácido clorhídrico (HCl) concentrado. Dejar en la gradilla y observar.
b) Tiocianato de potasio (KSCN) con cloruro de hierro (FeCl3)
Tiocianato de potasio (KSCN) más cloruro de hierro FeCl3
Fe+3(ac) + KSCN(ac)
Amarillo Incoloro
pálido
Fe(SCN)+2(ac) …………………. (ec. 17)
Rojo
1. En un vaso de precipitados con poca agua destilada preparar una
solución patrón mezclando 2 mL de cloruro de hierro (FeCl3) a 0.1 M con
2 mL de tiocianato de potasio (KSCN) a 0.1 M. trasvasar a un matraz
aforado con capacidad de 50 mL y continuar agregando agua hasta la
línea de aforo.
2. Agregar a tres tubos de ensaye 5 mL de la solución preparada en el
paso anterior y colocarlos en la gradilla, es recomendable etiquetarlos
para su fácil identificación como solución A, B y C.
3. Tomar uno de los tubos como referencia de comparación.
55
4. Agregar 1 mL de la solución de cloruro de hierro (FeCl3) a 0.1 M al
segundo tubo de ensaye, colocar nuevamente en la gradilla y anotar si
se observó algún cambio en la solución.
5. Añadir al tercer tubo de ensaye 1 mL de la solución de tiocianato de
potasio (KSCN), mezclar suavemente, dejar en reposo dentro de la
gradilla y anotar las observaciones realizadas.
c) Cromato de potasio (K2CrO4) con ácido nítrico (HNO3)
sulfúrico (H2SO4).
y ácido
El equilibrio de la reacción de cromato de potasio con ácido nítrico y ácido
sulfúrico involucra los siguientes iones:
2CrO4-2(ac) + 2H+(ac)
Amarillo
Cr2O7-2(ac) + H2O(l) ………..…. (ec. 18)
Naranja
1. Seleccionar dos tubos de ensaye y verter en cada uno 3 mL de la
solución de cromato de potasio (k2CrO4), de preferencia etiquetar cada
tubo y depositar en la gradilla.
2. Con ayuda de un gotero dejar caer 2 gotas de ácido nítrico (HNO3) 6 M
y agite suavemente, observe si existe un cambio de color.
3. De igual forma que el paso anterior ayudarse con un gotero para
depositar 2 gotas de ácido sulfúrico (H2SO4) al segundo tubo de ensaye,
agitar y observar si existe un cambio de tonalidad.
4. Agregar a cada tubo de ensaye las gotas que sean necesarias de la
solución de hidróxido de sodio (NaOH), hasta lograr que ambas
soluciones tornen al color inicial del cromato de potasio (k2CrO4).
d) Solución de amoniaco
NH3(ac) + H2O(l)
NH4+(ac ) + OH-(ac) ………………... (ec. 19)
1. Preparar una solución patrón de amoniaco mezclando en un vaso de
precipitados 4 gotas de hidróxido de amonio (NH4OH) concentrado y 3
gotas de fenolftaleína (C20H14O4), agregar un poco de agua (10 o 15 mL
aproximadamente) e incorporar muy bien; trasvasar la solución a un matraz
aforado con capacidad de 100 mL, continuar agregando agua destilada
hasta alcanzar la línea de aforo.
2. Escoger dos tubos de ensaye y verter en cada uno de ellos 5 mL de la
solución patrón.
3. Disolver una pequeña cantidad de cloruro de amonio (NH4Cl) sólido en uno
de los tubos de ensaye y observar si existe algún cambio.
56
4. Utilizar el gotero para tomar un poco de ácido clorhídrico (HCl) a 6 M y dejar
caer algunas gotas en el otro tubo, agitar con delicadeza y observar si hay
un cambio en la muestra.
Resultados
Anotar las observaciones realizadas en la serie de reacciones ejecutadas.
Anotar los cálculos efectuados para el desarrollo de la práctica.
Cuestionario
1. ¿A qué se deben los cambios de tonalidades en algunas reacciones?
2. ¿Qué elementos teóricos del principio de Lechatelier identificó en la
práctica?
3. ¿Cuál es la evidencia de que químicamente ocurrió un desplazamiento
fuera del equilibrio?
4. ¿En qué dirección se desplazó el equilibrio?
57
PRÁCTICA 7
DETERMINACIÓN DE PH EMPLEANDO DIVERSOS MÉTODOS.
Introducción
La primera noción de ácidos y bases fue dada por el químico Savante Arrhenius,
quien mencionó que un ácido era cualquier especie que incrementa la cantidad de
protones H+ si se coloca en una solución acuosa, mientras que las bases
incrementan las concentraciones de hidróxido OH- de igual manera en solución
acuosa.
Una limitación principal de los ácidos y bases de Arrhenius es que únicamente se
puede describir el comportamiento ácido-base en soluciones acuosas, es por ello,
que la teoría de Bronsted-Lowry tiende a tener mayor protagonismo ya que se
puede aplicar a una amplia escala de reacciones químicas.
La teoría Bronsted-Lowry explica las interacciones ácido-bases de acuerdo a la
transferencia de protones entre las sustancias químicas. De acuerdo a esto un
ácido es una especie que dona un protón H+ mientras que una base es una
especie que acepta un protón (lo que requiere un par solitario de electrones para
enlazarse al protón). [18]
Actualmente existen diversas formas de identificar si una especie es ácida o base,
ya sea utilizando aparatos como el pH metro y potenciómetro, o bien, utilizando
sustancias indicadoras fabricadas como la fenolftaleína o incluso caseras como el
indicador de col morada, también es posible identificar ésta característica
mediante tiras de papel pH, papel tornasol entre otros.
Objetivos
 Que el alumno se familiarice con los diversos métodos disponibles en el
laboratorio para medir pH.
 Comparar la precisión que ofrecen los distintos métodos y formar un criterio
en el estudiante que le permita aplicar las diversas técnicas a conveniencia.
58
Recomendaciones
El alumno debe tener conocimiento de los siguientes temas para la correcta
ejecución de la práctica, así como para el reporte de los resultados




Ácido.
Base.
Protón.
Escala de valores de pH.
Materiales y reactivos
Tabla 11. Materiales y reactivos para práctica 7.
Cantidad
Material
Reactivos
1
Gradilla
Agua destilada
1
Perilla de succión
Hidróxido de sodio (NaOH) 0.10 M
1
Probeta de 10 mL
Ácido clorhídrico (HCl) a 0.10 M
1
Pipeta de 1 mL
Rojo de metilo (C15H15N3O2) (puede
ser cualquier otro indicador)
1
Pipeta de 10 mL
Papel tornasol (rojo o azul)
4
Vasos de precipitados de 50
Tiras de papel pH
mL
2
Vidrios de reloj
Leche
8
Tubos de ensaye
Vinagre
1
Espátula
Vinagre de manzana
Hidrogenocarbonato (HCO3)
(bicarbonato de sodio)
59
Jugo de limón
Jabón lavatrastres
Metodología
a) Soluciones ácidas
1. Preparar 4 soluciones de ácido clorhídrico (HCl) a diversas
concentraciones.
2. Tomar muestras de 7 mL de cada solución y verterlas en los tubos de
ensaye.
3. Agregar a cada muestra unas gotas del indicador y mover delicadamente.
Anotar si se observa algún cambio en las sustancias.
4. Sumergir un tira de papel tornasol en cada muestra y anotar las
observaciones realizadas.
5. A continuación, repetir el procedimiento del paso anterior, ahora utilizando
las tiras de papel pH e identificar el valor de los pH.
b) Soluciones básicas
1. Preparar 4 soluciones de hidróxido de sodio (NaOH) a diferentes
concentraciones.
2. Tomar 7 mL de cada solución preparada y añadirlas a tubos de ensaye
limpios, agregar indicador y seguir la serie de pasos realizados con
anterioridad en el inciso a.
c) Determinación de pH en especies de uso doméstico.
1. Tomar una muestra de 7 mL de vinagre blanco, vinagre de manzana, jugo
de limón y leche y verterlos en tubos de ensaye limpios. Etiquetar cada
producto y colocarlos en la gradilla.
2. En un vaso de precipitados o incluso en un tubo de ensaye, disolver un
poco de bicarbonato de sodio (puede ser de uno a dos gramos) en 7 mL de
agua destilada. Etiquetar y dejar sobre la gradilla.
3. De la misma forma que el paso anterior, diluir en pocos mililitros de agua
destilada un poco de jabón lavatrastes. Etiquetar y colocar en la gradilla
junto a las demás muestras.
60
4. Añadir a todos los tubos de ensaye unas gotas de indicador y observar los
cambios de tonalidad.
5. Introducir una tira de papel tornasol a cada muestra y anotar las
observaciones.
6. Replicar el paso anterior utilizando ahora las tiras de papel pH y registrar el
valor de pH de cada especie.
Resultados
Reportar todas las observaciones realizadas en los diferentes métodos de
medición de pH.
Reportar el valor del pH de todas las sustancias.
Escribir los cálculos realizados para la preparación de las soluciones de los incisos
a y b.
Cuestionario
1. ¿Qué determina que una solución sea base o ácida?
2. ¿Qué método fue el más preciso?
3. ¿A qué se debe que tanto el papel tornasol como las tiras de pH puedan
identificar soluciones ácidas y bases?
4. ¿Conoces más métodos o indicadores de pH? Menciónalos y explica cómo
se usan.
61
PRÁCTICA 8
VALORACIONES ÁCIDO-BASE.
Introducción
Una reacción de neutralización es aquella en la que interactúan en un medio
acuoso una especie ácida y una base, dando como resultado una sal y agua. Ésta
reacción es de suma importancia industrialmente, ya que permite la obtención de
sales de alta pureza.
En la reacción de neutralización los protones y las concentraciones de hidróxido
reaccionan entre sí produciendo agua, al tiempo que los pares conjugados de
ambas especies (ácido y base) dan origen a una sal.
El pH de la solución posterior a la reacción, como su nombre da alusión, es
cercano a la neutralidad, aunque su valor exacto depende de los iones que se
encuentren presentes.
Objetivos
 Que el estudiante comprenda la reacción de neutralización.
 Que el alumno logre identificar el uso de ésta reacción en los diferentes
procesos industriales.
Recomendaciones
Se recomienda estudiar con mayor detalle el proceso de neutralización y la
formación de las sales, así como el manejo de los siguientes conceptos:
 Pares conjugados.
 Ion.
 Neutralización.
62
Materiales y reactivos
Tabla 12. Materiales, equipo y reactivos para práctica 8.
Cantidad
Material
Equipo
Reactivos
1
Bureta de 50 mL
Balanza analítica
Agua destilada
1
Pinza para bureta
Parrilla de
Hidróxido de sodio
calentamiento y
(NaOH) a 0.1 N
agitación
magnética
1
1
Soporte universal
Pipeta de 10 mL
Campana de
Ácido clorhídrico (HCl) a
extracción
0.1 N
Ácido acético
(CH3COOH) a 0.1 N
1
Espátula
Hidróxido de amonio
(NH4OH) a 0.1 N
1
Pipeta de 2 mL
Fenolftaleína (C20H14O4)
1
Embudo
Naranja de metilo
(C16H10N2O7S2.2Na)
1
Perilla de succión
Tiras de papel pH
2
Matraz Erlenmeyer de
250 mL
1
Pipeta de 2 mL
2
Vidrios de reloj
1
Gotero
3
Matraz aforado de
63
100 mL
1
Matraz aforado de 50
mL
1
Agitador magnético
pequeño
Metodología
a) Valoración ácido débil-base fuerte
1. Preparar 100 mL de las soluciones de hidróxido de sodio (NaOH) 0.1 N y
ácido acético (CH3COOH) 0.1 N. Tapar y reservar.
2. Armar el equipo para titulación ajustando la pinza para bureta en el soporte
universal y colocar a ésta la bureta. Verificar con un poco de agua destilada
que la bureta se encuentre cerrada y no presente fugas.
3. Con ayuda del embudo verter en la bureta 50 mL de la solución de
hidróxido de sodio (NaOH) a 0.1 N.
4. Agregar a un matraz Erlenmeyer 100 mL de ácido acético (CH3COOH) a
0.1 N y añadir 3 gotas de fenolftaleína (C20H14O4).
5. Colocar la muestra del paso anterior sobre la parrilla, introducir el agitador
magnético e iniciar la valoración hasta alcanzar un cambio de coloración.
Registrar el volumen gastado durante la titulación.
b) Valoración base débil-ácido fuerte
1. Utilizando nuevamente el equipo para titulación, verter en la bureta limpia
50 mL de ácido clorhídrico (HCl) a 0.1 N, utilizar de preferencia el embudo y
realizar con mucha precaución éste procedimiento.
2. Colocar en un matraz Erlenmeyer 100 mL de la solución de hidróxido de
amonio (NH4OH) a 0.1 N y agregar 3 gotas de naranja de metilo
(C16H10N2O7S2.2Na).
3. Añadir al matraz el agitador magnético y colocarlo sobre la parrilla. Dar
inicio a la titulación hasta ver un cambio de color, reportar el volumen
gastado durante la valoración.
64
c) Valoración ácido fuerte-base fuerte.
1. Introducir en la bureta 50 mL de hidróxido de sodio (NaOH) a 0.1 N.
2. Verter 30 mL de ácido clorhídrico (HCl) 0.1 N en vaso de precipitados y
agregar 3 gotas de fenolftaleína (C20H14O4).
3. Colocar el agitador magnético a la solución anterior, colocar la solución
sobre la parrilla y empezar con la titulación hasta observar un cambio de
coloración. Llevar el control del volumen gastado, así como las
observaciones realizadas.
Nota: Al utilizar agitadores magnéticos es necesario que éstos sean pequeños ya
que debido al movimiento pueden llegar a romper el material de vidrio utilizado en
la valoración (matraz o vaso de precipitados). En caso de que el laboratorio no
cuente con agitadores magnéticos de tamaño apropiado, realizar la titulación si él,
realizando el viraje con una mano mientras que con la otra se agita el material que
contiene la solución a valorar, en caso de no contar con la destreza necesaria un
compañero puede realizar el viraje y otro puede agitar la solución.
Resultados
Reportar los volúmenes gastados en cada procedimiento, así como las
observaciones realizadas.
Cuestionario
1.
2.
3.
4.
¿Qué es y para qué sirve la reacción de neutralización?
¿Qué es un indicador y para qué se utiliza en ésta práctica?
¿Qué resulta al combinar una base y un ácido?
¿En qué cambia combinar un ácido fuerte-base fuerte vs un ácido fuertebase débil?
65
C
A
P
RESULTADOS
Í
T
U
L
O
5
66
FORMULAS
Para realizar estas prácticas fue necesario emplear las siguientes formulas:
Molaridad
n
M = v en L………………………………………………… (ec. 20)
Donde
M= Molaridad.
n= Número de moles.
V= Volumen en litros.
Densidad
m
ρ ≡ v …………………………………………………...... (ec. 21)
Dónde:
ρ = Densidad
m= Masa
V= Volumen
Número de moles
m
n = M.M………………………………………………........ (ec. 22)
Dónde:
n= Número de moles
m= Masa
M.M= Masa molar
67
Normalidad
e
N = L…………………………………………………….... (ec. 23)
Dónde:
N= Normalidad
e= Equivalentes
L= Litros de solución
Masa en gramos
Nsol
M. G = Vsol. emsol . Msol …………………………………. (ec. 24)
Dónde:
M.G= Masa en gramos
Vsol= Volumen de la solución
em= Equivalente molares
M= Peso molecular
Concentraciones
C1+V1 + C2+V2= C3V3.................................................. (ec.25)
Dónde:
C= Concentraciones
V= Volumen
68
RESULTADOS PRÁCTICA 1
1. Anotar las observaciones realizadas en la manipulación de los diferentes
materiales de medición de volumen.
Se realizó la práctica con diversos volúmenes utilizando la probeta de 100
mL, un vaso de precipitado de 100 mL y un matraz aforado de la misma
magnitud, con la finalidad de medir diferentes volúmenes con los diversos
materiales. No se presentó ninguna dificultad al realizar estas pruebas y fue
de utilidad para recordar los conocimientos adquiridos en cursos anteriores.
Cabe mencionar que fue de vital importancia saber la manera correcta de
medir en cada uno de ellos porque de eso depende que las medidas sean
exactas.
Figura 15. Materiales utilizados.
Figura 16. Llenado de probeta.
69
Figura 17. Vaciado de probeta en vaso de Figura 18. Pipeteo.
precipitado.
Figura 19. Tubos de ensaye.
70
2. Anotar las observaciones realizadas sobre método de pesada y la
preparación de soluciones, señalar si conoce otra forma de pesada o
recomendación útil a la hora de realizar ésta.
Se efectuó el peso de las 3 diferentes masas de bicarbonato con la ayuda
de una balanza analítica, al realizar el pesaje no se presentó ningún
problema. El material debe estar limpio y seco, el vidrio mantenerlo en el
centro de la balanza, tener el cuidado de calibrar después de colocar el
vidrio de reloj y manipular la sustancia con la precaución necesaria.
Figura 20. Balanza analítica.
Figura 21. Masa de bicarbonato
de sodio.
Figura 22. Materiales para preparar la Figura
23.
Disolución
bicarbonato de sodio y agua.
disolución.
de
71
Figura 24. Disolución vertida en matraz Figura 25. Llenado de matraz aforado.
aforado.
72
RESULTADOS PRÁCTICA 2
1. Reportar las concentraciones finales que pide cada tabla, así como los
cálculos realizados.
Tabla 13. Concentraciones finales de NaOH.
Volumen de solución
Volumen de aforo
Concentración final (M)
10.0 mL de hidróxido de
100 mL
0.01 M
100 mL
0.001 M
100 mL
0.025 M
sodio (NaOH) 0.1M
1.0 mL hidróxido de
sodio (NaOH) 0.1 M
25.0 mL de hidróxido de
sodio (NaOH) 0.1 M
.
Tabla 14. Concentraciones finales de HCl.
Volumen de solución
Volumen de aforo
Concentración final (M)
10.0 mL de ácido
100 mL
0.01 M
100 mL
0.001 M
100 mL
0.025 M
clorhídrico (HCl) 0.1M
1.0 mL de ácido
clorhídrico (HCl) 0.1 M
25.0 mL de ácido
clorhídrico (HCl) 0.1 M
73
Tabla 15. Concentraciones finales de H2SO4 .
Volumen de solución
Volumen de aforo
Concentración final (N)
3 mL de ácido sulfúrico
100 mL
0.003 N
100 mL
0.007 N
100 mL
0.030 N
(H2SO4) 0.1 N
7 mL de ácido sulfúrico
(H2SO4) 0.1 N
30 mL de ácido
sulfúrico (H2SO4) 0.1 N
Cálculos
Pesos moleculares:
HCl= 36.46 g/mol
H2SO4= 98.079 g/mol
NaOH= 39.997 g/mol
Para el hidróxido de sodio (NaOH) 0.1 M
Despejando ec. 20
n = M. V……………………………………………………… (ec. 26)
n= (0.1 mol/L) (0.05 L)
n= 0.005 mol
Despejando ec. 22
m= (n) (M.M)………………………………………………… (ec. 27)
m= (0.005 mol) (39.997 g/mol)
74
m= 0.199 g.
Masa para el hidróxido de sodio (NaOH) = 0.199 gramos
Para el ácido clorhídrico (HCl) 0.1 M
Utilizando ec. 26
n = M. V
n= (0.1 mol/L) (0.05 L)
n= 0.005 mol
Utilizando ec. 27
m= (n) (M.M)
m= (0.005 mol) (36.46 g/mol)
m= 0.182 g.
Despejando de ec. 21
m
V = ρ …………………………………………………………. (ec. 28)
V=
0.182 g
1.12 g/cm3
V= 0.162 cm3= 0.162 mL
Volumen para ácido clorhídrico (HCl)= 0.162 mL
Para el ácido sulfúrico (H2SO4) 0.1 N
Utilizando ec. 24
M. G = 0.05 L.
0.1 eq/L
. 98.079 g/mol
2 eq/mol
Masa= 0.246 gramos
75
V=
0.246 g
1.84 g/cm3
V= 0.133 cm3= 0.133 mL
Volumen para el ácido sulfúrico (H2SO4) = 0.133 mL
Para obtener las concentraciones finales:
10 mL de hidróxido de sodio (NaOH) 0.1 M
Despejando de ec. 25
C3= C1V1 + C2V2 / V3……………………………………………. (ec. 29)
C3= (0.1 M) (0.001 L) + (0 M)(0.09 L) / (0.1 L)
C3= 0.01 M
1.0 mL de hidróxido de sodio (NaOH) 0.1 M
C3= (0.1 M) (0.001 L) + (0 M)(0.099 L) / (0.1 L)
C3= 0.001 M
25 mL de hidróxido de sodio (NaOH) 0.1 M
C3= (0.1 M) (0.025 L) + (0 M) (0.075 L) / (0.1 l)
C3= 0.0025 M
10 mL de ácido clorhídrico (HCl) 0.1 M
C3= (0.1 M) (0.001 L) + (0 M) (0.09 L) / (0.1 L)
C3= 0.01 M
1.0 mL de ácido clorhídrico (HCl) 0.1 M
C3= (0.1 M) (0.001 L) + (0 M) (0.099 L) / (0.1 L)
C3= 0.001 M
76
25 mL de ácido clorhídrico (HCl) 0.1 M
C3= (0.1 M) (0.025 L) + (0 M) (0.075 L) / (0.1 L)
C3= 0.0025 M
3 mL de ácido sulfúrico (H2SO4) 0.1 N
C3= (0.1 N) (0.003 L) + (0 N) (0.097 L) / (0.1 L)
C3= 0.003 N
7 mL de ácido sulfúrico (H2SO4) 0.1 N
C3= (0.1 N) (0.007 L) + (0 N) (0.093 L) / (0.1 L)
C3= 0.007 N
30 mL de ácido sulfúrico (H2SO4 ) 0.1 N
C3= (0.1 N) (0.03 L) + (0 N) (0.07 L) / (0.1 L)
C3= 0.030 N
77
RESULTADOS PRÁCTICA 3
1. Realizar una serie de tablas en donde se registren los volúmenes gastados
de ácido clorhídrico (HCl) e hidróxido de sodio (NaOH).
Tabla 16. Valoración de ácido clorhídrico (HCl).
No. de
alícuotas
Muestra
Tamaño de la
alícuota
Volumen gastado
1
Carbonato de sodio
(Na2CO3)
Carbonato de sodio
(Na2CO3)
Carbonato de sodio
(Na2CO3)
25 mL
16 mL
25 mL
18 mL
25 mL
16 mL
2
3
Tabla 17. Valoración de hidróxido de sodio (NaOH).
No. de
alícuotas
Muestra
Tamaño de la
alícuota
Volumen gastado
1
Ácido benzoico
(C6H5COOH)
Ácido benzoico
(C6H5COOH)
Ácido benzoico
(C6H5COOH)
25 mL
18 mL
25 mL
16 mL
25 mL
16 mL
2
3
Tabla 18. Variaciones de pH en alícuota 1 de ácido clorhídrico (HCl).
Alícuota 1
Muestra
Intervalo de
volúmenes
gastados
Valor del pH
1.1
Carbonato de sodio
(Na2CO3)
Carbonato de sodio
(Na2CO3)
4 mL
10.30
8 mL
10.0
1.2
78
1.3
1.4
Carbonato de sodio
(Na2CO3)
Carbonato de sodio
(Na2CO3)
12 mL
9.55
16 mL
7.2
Tabla 19. Variaciones de pH en alícuota 2 de ácido clorhídrico (HCl).
Alícuota 2
Muestra
Intervalo de
volúmenes
gastados
Valor del pH
2.1
Carbonato de sodio
(Na2CO3)
Carbonato de sodio
(Na2CO3)
Carbonato de sodio
(Na2CO3)
Carbonato de sodio
(Na2CO3)
4 mL
11.0
9 mL
10.45
14 mL
9.85
18 mL
6.98
2.2
2.3
2.4
Tabla 20. Variaciones de pH en alícuota 3 de ácido clorhídrico (HCl).
Alícuota 3
Muestra
Intervalo de
volúmenes
gastados
Valor del pH
3.1
Carbonato de sodio
(Na2CO3)
Carbonato de sodio
(Na2CO3)
Carbonato de sodio
(Na2CO3)
Carbonato de sodio
(Na2CO3)
4 mL
10.38
8 mL
10.0
12 mL
9.55
16 mL
7.2
3.2
3.3
3.4
79
Tabla 21. Variaciones de pH en alícuota 1 de hidróxido de sodio (NaOH).
Alícuota 1
Muestra
Intervalo de
volúmenes
gastados
Valor del pH
1.1
Ácido benzoico
(C6H5COOH)
Ácido benzoico
(C6H5COOH)
Ácido benzoico
(C6H5COOH)
Ácido benzoico
(C6H5COOH)
4 mL
4.12
9 mL
5.10
14 mL
6.33
18 mL
6.96
1.2
1.3
1.4
Tabla 22. Variaciones de pH en alícuota 2 de hidróxido de sodio (NaOH).
Alícuota 1
Muestra
Intervalo de
volúmenes
gastados
Valor del pH
2.1
Ácido benzoico
(C6H5COOH)
Ácido benzoico
(C6H5COOH)
Ácido benzoico
(C6H5COOH)
Ácido benzoico
(C6H5COOH)
4 mL
4.25
8 mL
5.32
12 mL
6.28
16 mL
6.98
2.2
2.3
2.4
80
Tabla 23. Variaciones de pH en alícuota 3 de hidróxido de sodio (NaOH).
Alícuota 1
Muestra
Intervalo de
volúmenes
gastados
Valor del pH
3.1
Ácido benzoico
(C6H5COOH)
Ácido benzoico
(C6H5COOH)
Ácido benzoico
(C6H5COOH)
Ácido benzoico
(C6H5COOH)
4 mL
4.25
8 mL
5.33
12 mL
6.33
16 mL
7.0
3.2
3.3
3.4
2. Con los datos obtenidos tratar de graficar curvas donde se muestre pH vs
volumen gastado.
Valoración de ácido clorhídrico
14
12
pH
10
8
6
4
2
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
mL de HCl
Fig. 26. Grafica de volumen gastado de ácido clorhídrico (HCl) vs pH.
81
Valoración de ácido clorhídrico
14
12
pH
10
8
6
4
2
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
mL de HCl
Fig 27. Grafica de volumen gastado de ácido clorhídrico (HCl) vs
pH.
Valoración de ácido clorhídrico
14
12
pH
10
8
6
4
2
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
mL de HCl
Fig 28. Grafica de volumen gastado de ácido clorhídrico (HCl) vs pH.
82
Valoración de NaOH
8
7
6
pH
5
4
3
2
1
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
mL de NaOH
Fig 29. Grafica de volumen gastado de hidróxido de sodio (NaOH) vs pH.
Valoración de NaOH
8
7
6
pH
5
4
3
2
1
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
mL de NaOH
Fig 30. Grafica de volumen gastado de NaOH vs pH.
83
Valoración de NaOH
8
7
6
pH
5
4
3
2
1
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
mL de NaOH
Fig 31. Grafica de volumen gastado de hidróxido de sodio (NaOH) vs pH.
3. Escribir las formulas y los cálculos empleados.
Formulas empleadas:
Ecuación 22
m
n=
M. M
Ecuación 21
m
ρ≡
v
Ecuación 20
M=
n
v en L
84
Concentración de ácido clorhídrico (HCl).
Volumen de ácido clorhídrico (HCl) = 1 mL.
Volumen= 50 mL
Despejando de ec. 21
m ≡ (ρ) (V)…………………………………………………….. (ec. 30)
m ≡ (1.12 g/cm3 ) (1cm3 )
m ≡ 1.12 g.
1.12 g
36.46 g/mol
n = 0.03071 mol
n=
0.03071 mol
0.05 L
M = 𝟎. 𝟔𝟏 𝐦𝐨𝐥/𝐋
M=
Concentración de hidróxido de sodio (NaOH).
Masa= 1 g.
Volumen= 50 mL
1g
39.997 g/mol
n = 0.025 mol
n=
0.025 mol
0.05 L
M = 𝟎. 𝟓 𝐦𝐨𝐥/𝐋
M=
85
RESULTADOS PRÁCTICA 4
1. Reportar los cálculos y fórmulas utilizadas en la realización de la práctica.
Para el nitrato de plata (AgNO3) 0.01 M
Utilizando la ecuación 26
n = M. V
n= (0.01 mol/L) (0.25 L)
n= 0.0025 mol
Utilizando la ecuación 29
m= (n) (M.M)
m= (0.0025 mol) (169.87 g/mol)
m= 0.42467 g.
Para el cloruro de sodio (NaCl) 0.015 M
n= (0.015 mol/L) (0.1 L)
n= 0.0015 mol
m= (0.0015 mol) (58.443 g/mol)
m= 0.08766 g.
2. Realizar una serie de tablas en donde se reporte los volúmenes gastados
para cada muestra de los dos incisos.
Tabla 24. Valoración de nitrato de plata (AgNO3).
No. de
alícuotas
Muestra
Tamaño de la
alícuota
Volumen gastado
1
Cloruro de sodio (NaCl)
10 mL
8 mL
2
Cloruro de sodio (NaCl)
10 mL
5 mL
3
Cloruro de sodio (NaCl)
10 mL
5 mL
4
Cloruro de sodio (NaCl)
10 mL
6 mL
86
Tabla 25. Valoración de cloruro de sodio (NaCl).
No. de
alícuotas
Muestra
Tamaño de la
alícuota
Volumen gastado
1
Agua de grifo e
hidrogenocarbonato
(HCO3)
Agua de grifo e
hidrogenocarbonato
(HCO3)
Agua de grifo e
hidrogenocarbonato
(HCO3)
Agua de grifo e
hidrogenocarbonato
(HCO3)
10 mL
4 mL
10 mL
4 mL
10 mL
5 mL
10 mL
4 mL
2
3
4
3. Determine la concentración de cloruro contenida en la muestra,
expresándola en mg/L.
Cloruro de sodio (NaCl)
Masa= 0.08766 g
Litros= 0.1 L
La concentración queda expresada 87.66 mg/ 0.1 L
C= 876.6 mg/L
4. Anotar las observaciones realizadas en el transcurso de las titulaciones.
La práctica se efectuó de manera clara y precisa siguiendo todos los pasos,
notando cada cambio de coloración y el volumen gastado en cada una de
ellas. Es importante mantener las disoluciones tapadas en el trascurso de
toda la práctica ya que cualquier descuido afectara los resultados finales y
la eficiencia de la muestra, de igual manera es importante igualar el pH a 8
añadiendo bicarbonato de sodio para que los cambios de color se den de
manera correcta. Los volúmenes gastados de nitrato de plata fueron
parecidos para ambos incisos encontrando pequeñas variaciones pero se
obtuvieron los colores correctos indicados por la literatura.
87
RESULTADOS PRÁCTICA 5
1. Reportar los cálculos y las observaciones realizadas.
Para el dicromato de potasio (K2Cr2O7) 1 M
Utilizando la ecuación 26
n = M. V
n= (1 mol/L) (0.01 L)
n= 0.001 mol
utilizando la ecuación 27
m= (n) (M.M)
m= (0.001 mol) (294.185 g/mol)
m= 2.94185 g
Para el cromato de potasio K2CrO4 1 M
Utilizando la ecuación 26
n = M. V
n= (1 mol/L) (0.01 L)
n= 0.001 mol
Utilizando la ecuación 27
m= (n) (M.M)
m= (0.001 mol) (194.20 g/mol)
m= 1.942 g
Para el ácido sulfúrico (H2SO4) 0.1 N
Con ayuda de la ecuación 24
6 eq/L
M. G = 0.01 L.
. 98.079 g/mol
2 eq/mol
Masa= 2.9423 g
V=
2.9423 g
1.84 g/cm3
V= 1.599 cm3= 1.599 mL
88
Para el hidróxido de sodio (NaOH) 6 N
Con ayuda de la ecuación 24
6 eq/L
M. G = 0.01 L.
. 74 g/mol
1 eq/mol
Masa= 4.44 g.
V=
4.44 g
2.13 g/cm3
V= 2.08 cm3= 2.08 mL
Figura 32. Muestras
Figura 34. Comparación de muestras
A y C.
Figura
33.
Comparación
muestras A y B.
de
Figura 35. Muestra D.
En las figuras anteriores se muestran las comparaciones de las coloraciones, en la
muestra A y B se obtuvo un color anaranjado y para muestras C y D color amarillo.
89
RESULTADOS PRÁCTICA 6
1. Anotar las observaciones realizadas en la serie de reacciones ejecutadas.
Conforme a las tablas y material de consulta, las variaciones de color
observadas en las diversas muestras estuvieron dentro del rango señalado por
éstas. Para determinar el valor de las sustancias utilizadas, se implementó el
uso de papel pH.
Los pH de las sustancias son:
pH cloruro de sodio (NaCl) = 6
pH cloruro de amonio (NH4Cl) = 8
pH ácido clorhídrico (HCl) más cloruro de sodio (NaCl) = 4
Se observó un desplazamiento hacia la izquierda.
pH cloruro de amonio (NH4Cl) más ácido clorhídrico (HCl) = 4
pH de la solución patrón= 6
pH solución patrón más 1 mL de tiocianato de potasio (KSCN)= 7
pH cromato de potasio (K2CrO4) = 9
2. Anotar los cálculos efectuados para el desarrollo de la práctica.
Para el dicromato de potasio (K2Cr2O7) 1 M
Utilizando la ecuación 26
n = M. V
n= (0.1 mol/L) (0.025 L)
n= 0.0025 mol
Utilizando ec. 27
m= (n) (M.M)
m= (0.0025 mol) (97.181 g/mol)
m= 0.245g
Para el cloruro de hierro (FeCl3) 0.1 M
Utilizando la ecuación 26
n = M. V
n= (0.1 mol/L) (0.025 L)
90
n= 0.0025 mol
Utilizando la ecuación 27
m= (n) (M.M)
m= (0.0025 mol) (162.2 g/mol)
m= 0.4055 g.
Para el cloruro de sodio (NaCl) 1 M
Utilizando la ecuación 26
n = M. V
n= (1 mol/L) (0.001 L)
n= 0.001 mol
Utilizando la ecuación 27
m= (n) (M.M)
m= (0.001 mol) (58.433 g/mol)
m= 0.058 g
Para el cloruro de amonio (NH4Cl) 1 M
Utilizando la ecuación 26
n = M. V
n= (1 mol/L) (0.001 L)
n= 0.001 mol
Utilizando la ecuación 27
m= (n) (M.M)
m= (0.001 mol) (53.491 g/mol)
m= 0.05491 g
Con la ec. 28
m
V=
ρ
0.05491 g
V=
1.53 g/cm3
V= 0.0349 cm3= 0.0349 mL
91
Para el ácido clorhídrico (HCl) 12 M
Utilizando la ecuación 26
n = M. V
n= (12 mol/L) (0.001 L)
n= 0.012 mol
Utilizando la ecuación 27
m= (n) (M.M)
m= (0.012 mol) (36.46 g/mol)
m= 0.437 g
Con la ec. 30
m
V=
ρ
0.437 g
V=
1.12 g/cm3
V= 0.4 cm3= 0.4 mL
Para el cromato de potasio (K2CrO4) 0.1 M
Utilizando la ecuación 26
n = M. V
n= (0.1 mol/L) (0.01 L)
n= 0.001 mol
Utilizando la ecuación 27
m= (n) (M.M)
m= (0.001mol) (194.20 g/mol)
m= 0.2 g
Para el hidróxido de amonio (HNO3) 6 M
Utilizando la ecuación 26
n = M. V
n= (6 mol/L) (0.01 L)
n= 0.06 mol
92
Utilizando la ecuación 27
m= (n) (M.M)
m= (0.06 mol) (63.01 g/mol)
m= 3.7806 g.
Con la ec. 30
m
V=
ρ
3.7806 g
V=
1.51 g/cm3
V= 2.5 cm3= 2.5mL
Para el ácido sulfúrico (H2SO4) 3 M
Utilizando la ecuación 26
n = M. V
n= (3 mol/L) (0.01 L)
n= 0.03 mol
Utilizando la ecuación 27
m= (n) (M.M)
m= (0.03 mol) (98.079 g/mol)
m= 2.94 g.
Con la ec. 30
m
V=
ρ
2.94 g
V=
1.84 g/cm3
V= 1.6 cm3= 1.6 mL
93
RESULTADOS PRÁCTICA 7
1. Reportar todas las observaciones realizadas en los diferentes métodos de
medición de pH.
Se utilizó papel tornasol y tiras de pH para realizar esta práctica,
observando en el transcurso de ella la sensibilidad de cada método. Como
resultado de la implementación del papel tornasol se observaron
únicamente cambios de color, rosa para los ácidos y azul para las bases.
Mientras que al utilizar las tiras de papel pH se pudo observar el valor
cercano de cada muestra y por lo tanto a partir de esta información
determinar la acidez o basicidad de los reactivos usados.
E
n
l
a
s
Figura 36. Diferentes muestras.
Figura 37. Muestras de HCl.
94
2. Reportar el valor del pH de todas las sustancias.
Tabla 26. Medidas de pH.
Muestra
pH
Vinagre de manzana
3
Vinagre blanco
3
Jugo de limón
4
Solución de
bicarbonato
6
Jabón líquido
6
Indicadores
Tabla 27. Medidas de pH de soluciones hidróxido de sodio (NaOH).
Muestra
pH
Solución de hidróxido
de sodio (NaOH) 0.10
M
12
Solución de hidróxido
de sodio (NaOH) 0.20
M
12
Solución de hidróxido
de sodio (NaOH)
1.0 M
Solución de hidróxido
de sodio (NaOH)
2.0 M
13
Indicadores
14
95
Tabla 28. Medidas de pH de soluciones de ácido clorhídrico (HCl).
Muestra
pH
Solución de ácido
clorhídrico (HCl)
0.10 M
Solución de ácido
clorhídrico (HCl)
1.0 M
Solución de ácido
clorhídrico (HCl)
2.0 M
Solución de ácido
clorhídrico (HCl)
3.0 M
3
Indicadores
1
1
1
3. Escribir los cálculos realizados para la preparación de las soluciones de los
incisos a y b.
Para el hidróxido de sodio (NaOH) 0.10 M
n= (0.10 mol/L) (0.01 L)
n= 0.001 mol
m= (0.001 mol) (74 g/mol)
m= 0.074 g.
Para el hidróxido de sodio (NaOH) 0.20 M
n= (0.20 mol/L) (0.01 L)
n= 0.002 mol
m= (0.002 mol) (74 g/mol)
m= 0.148 g.
96
Para el hidróxido de sodio (NaOH) 1.0 M
n= (1.0 mol/L) (0.01 L)
n= 0.01 mol
m= (0.01 mol) (74 g/mol)
m= 0.74 g.
Para el hidróxido de sodio (NaOH) 2.0 M
n= (2.0 mol/L) (0.01 L)
n= 0.02 mol
m= (0.02 mol) (74 g/mol)
m= 1.48 g.
Para el ácido clorhídrico (HCl) 0.10 M
n= (0.10 mol/L) (0.01 L)
n= 0.001 mol
m= (0.001 mol) (36.46 g/mol)
m= 0.03646 g.
Con la ec. 30
m
V=
ρ
0.03646 g
V=
1.12 g/cm3
V= 0.032 cm3= 0.032 mL
Para el ácido clorhídrico (HCl) 1.0 M
n= (1.0 mol/L) (0.01 L)
n= 0.01 mol
m= (0.01 mol) (36.46 g/mol)
m= 0.3646 g.
97
Con la ec. 30
m
V=
ρ
0.3646 g
V=
1.12 g/cm3
V= 0.325 cm3= 0.325 mL
Para el ácido clorhídrico (HCl) 2.0 M
n= (2.0 mol/L) (0.01 L)
n= 0.02 mol
m= (0.02 mol) (36.46 g/mol)
m= 0.7292 g.
Con la ec. 30
m
V=
ρ
0.7292 g
V=
1.12 g/cm3
V= 0.65 cm3= 0.65 mL
Para el ácido clorhídrico (HCl) 3.0 M
n= (3.0 mol/L) (0.01 L)
n= 0.03 mol
m= (0.03 mol) (36.46 g/mol)
m= 1.0938 g.
Con la ec. 30
m
V=
ρ
1.0938 g
V=
1.12 g/cm3
V= 0.97 cm3= 0.97 mL
98
RESULTADOS PRÁCTICA 8
1. Reportar los volúmenes gastados en cada procedimiento, así como las
observaciones realizadas.
Valoración ácido débil-base fuerte:
Reacción 1: Un volumen gastado de 4 mL, se observó un cambio de color
(amarillo).
Reacción 1.1: Un volumen gastado de 4 mL, se observó cambio de
coloración (amarillo).
Valoración base débil-ácido fuerte:
Reacción 2: Un volumen gastado de 12.5 mL, en esta reacción se obtuvo
reversibilidad de color fucsia a incoloro teniendo como indicador la
fenolftaleína C20H14O4.
Reacción 2.1: Un volumen gastado de 10 mL, se observó un cambio de
color de naranja a rojo, teniendo como indicador el naranja de metilo
C16H10N2O7S2.2Na.
Valoración ácido fuerte-base fuerte:
Reacción 3: Un volumen gastado de 6.5 mL, se observó cambio de
coloración (rojo).
Reacción 3.1: Un volumen gastado de 13 mL, se observó cambio de
coloración (rojo).
2. Anotar los cálculos efectuados para el desarrollo de la práctica.
Para el hidróxido de sodio (NaOH) 0.1 N
Con la ecuación 24
0.1 eq/L
M. G = 0.1 L.
. 74 g/mol
1 eq/mol
Masa= 0.74 g
99
Para el hidróxido de sodio (NaOH) 0.1 N
Con la ecuación 24
0.1 eq/L
M. G = 0.05 L.
. 74 g/mol
1 eq/mol
Masa= 0.37 g.
Para el ácido acético (CH3COOH) 0.1 N
M. G = 0.1 L.
0.1 eq/L
. 60.052 g/mol
1 eq/mol
Masa= 0.6052 g.
Con la ec. 30
m
V=
ρ
0.6052 g
V=
1.05 g/cm3
V= 0.576 cm3= 0.576 mL
Para el ácido clorhídrico (HCl) 0.1 N
M. G = 0.05 L.
0.1 eq/L
. 36.46 g/mol
1 eq/mol
Masa= 0.1823 g.
V=
0.1823 g
1.12 g/cm3
V= 0.1627 cm3= 0.1627 mL
Para el hidróxido de amonio (NH4OH) 0.1 N
M. G = 0.1 L.
0.1 eq/L
. 35.04 g/mol
1 eq/mol
Masa= 0.3504 g.
100
V=
0.3504 g
0.88 g/cm3
V= 0.398 cm3= 0.398 mL
101
C
A
P
ANEXOS
Í
T
U
L
O
6
102
TABLA PERIODICA
Figura 38. Tabla periódica de los elementos químicos.
103
FICHAS DE SEGURIDAD DE LOS REACTIVOS MÁS UTILIZADOS EN ESTE
MANUAL.
Tabla 29. Seguridad para ácido acético.
Reactivo: Ácido acético
Formula: CH3COOH
Estado: Líquido
Se utiliza en la fabricación de acetato de celulosa, plástico, colorantes e
insecticidas, también en la fabricación de vinagre. Puede ser un reactivo
muy irritante en nariz, garganta y causar malestar ocular.
Inhalación
Trasladar al aire libre. Si no respira,
suministrar oxígeno, no dar respiración boca a
Primeros
boca. Acudir por atención médica.
auxilios
Ingestión
Lavar la boca con abundante agua, ingerir
mucha agua. No inducir el vómito. Buscar
ayuda médica.
Contacto con los
Lavar con abundante agua, asegurándose de
ojos
que ésta entre a los ojos por alrededor de 15
minutos o hasta no tener irritación. Buscar
ayuda de un médico.
Contacto con la
Retirar la ropa contaminada y lavar la piel con
piel
abundante agua y jabón. Extraer los residuos
con un algodón mojado en polietilenglicol.
104
Tabla 30. Seguridad para el ácido clorhídrico.
Reactivo: Ácido clorhídrico
Formula: HCl
Estado: Líquido
Reactivo no inflamable. Su prolongada exposición en concentraciones altas
puede ocasionar quemaduras en los tejidos, irritación ocular y en el tracto
respiratorio.
Inhalación
Trasladar al aire libre. Si la persona no respira
o presenta dificultad al hacerlo, suministrar
Primeros
oxígeno, no dar respiración boca a boca.
auxilios
Acudir por atención médica.
Ingestión
Lavar la boca con abundante agua, si el
individuo se encuentra consiente darle mucha
agua. No inducir el vómito, si ocurre de
manera voluntaria, inclinar a la persona para
evitar broncoaspiración. Buscar ayuda médica
urgentemente.
Contacto con los
Lavar con abundante agua, asegurándose de
ojos
que ésta entre a los ojos por alrededor de 15
minutos o hasta no tener irritación. Buscar
ayuda de un médico.
Contacto con la
Retirar la ropa contaminada y lavar la piel con
piel
abundante agua y jabón por un lapso de 15
minutos. Si continúa la irritación, repetir el
lavado. Acudir de inmediato por ayuda
médica.
105
Tabla 31. Seguridad para ácido nítrico.
Reactivo: Ácido nítrico
Formula: HNO3
Estado: Líquido
Especie no inflamable ni explosiva en condiciones normales; en contacto
con polvos metálicos reacciona explosivamente. Muy corrosivo, puede
ocasionar quemaduras graves y úlceras.
Inhalación
Evaluar los signos vitales del sujeto, en caso
de no tener pulso realizar rehabilitación
Primeros
cardiopulmonar; en caso de nula respiración
auxilios
suministrar oxígeno. Acudir por atención
médica.
Ingestión
Enjuagar la boca con abundante agua, si el
individuo se encuentra consiente darle una
taza de leche y tomar agua constantemente
(una cucharada cada 10 minutos) en lo que se
recibe ayuda médica. Las cápsulas de carbón
activado no tienen efecto alguno.
Contacto con los
Lavar con agua tibia, por un lapso de 20
ojos
minutos.
Contacto con la
Retirar la ropa contaminada y lavar la piel con
piel
abundante agua.
106
Tabla 32. Seguridad para ácido sulfúrico.
Reactivo: Ácido sulfúrico
Formula: H2SO4
Estado: Líquido
Muy corrosivo, puede ocasionar quemaduras en el tracto respiratorio.
Inhalación
Trasladar al aire libre. Si el sujeto no respira
administrar respiración artificial, si lo hace,
Primeros
pero con dificultad suministrar oxígeno, no dar
auxilios
respiración boca a boca. Acudir por atención
médica.
Ingestión
Lavar la boca con abundante agua, ingerir
mucha agua para tratar de diluir el ácido. No
inducir el vómito. Buscar ayuda médica.
Contacto con los
Lavar con abundante agua, asegurándose de
ojos
que ésta entre a los ojos por alrededor de 15
minutos o hasta no tener irritación. Buscar
ayuda de un médico.
Contacto con la
Retirar la ropa contaminada y calzado
piel
contaminado. Lavar la piel con abundante
agua y jabón las veces que sea necesario.
107
Tabla 33. Seguridad para carbonato de sodio.
Reactivo: Carbonato de sodio
Formula: Na2CO3
Estado: Sólido
Especie muy corrosiva para los tejidos oculares, si se ingiere puede
ocasionar diarrea sangrante, dolor abdominal y vómitos.
Inhalación
la persona intoxicada caliente y en reposo.
Primeros
auxilios
Trasladar a un espacio abierto. Mantener a
Ingestión
Lavar la boca con abundante agua e ingerir
mucha agua. No inducir el vómito. Ir pronto a
atención médica.
Contacto con los
Lavar con abundante agua, asegurándose
ojos
de que ésta entre a los ojos por alrededor de
15 minutos. Acudir al médico.
Contacto con la
Retirar la ropa contaminada y lavar la piel
piel
con abundante agua y jabón. Evitar ponerse
las prendas contaminadas.
108
Tabla 34. Seguridad para cloruro de sodio.
Reactivo: Cloruro de sodio
Formula: NaCl
Estado: Sólido
Peligroso si se ingiere grandes cantidades.
Inhalación
atención médica pronto.
Primeros
auxilios
Trasladar a un espacio abierto. Recibir
Ingestión
Lavar la boca con abundante agua e ingerir
mucha agua. Inducir el vómito.
Contacto con los
Lavar suavemente con abundante agua,
ojos
asegurándose de que ésta entre a los ojos
por alrededor de 15 minutos. Acudir al
oftalmólogo.
Contacto con la
Lavar la piel con abundante agua.
piel
109
Tabla 35. Seguridad para cloruro férrico.
Reactivo: Cloruro férrico
Formula: FeCl3
Estado: Líquido
No combustible. En contacto con ojos y piel puede causar desde irritación
hasta quemaduras considerables, si se ingiere causa vómito, náuseas, dolor
de estómago.
Inhalación
Trasladar a la persona a un espacio abierto.
Suministrar oxígeno o cualquier técnica que
Primeros
ayuden a la respiración. Acudir urgentemente
auxilios
por ayuda profesional.
Ingestión
Si se ingirió una cantidad considerable, inducir
el vómito. Si la víctima se encuentra consiente
darle abundante leche y acudir rápidamente al
doctor.
Contacto con los
Lavar con abundante agua, asegurándose de
ojos
que ésta entre a los ojos por alrededor de 15
minutos. Acudir al médico.
Contacto con la
Retirar la ropa contaminada y lavar la piel con
piel
abundante agua y jabón.
110
Tabla 36. Seguridad para hidróxido de sodio.
Reactivo: Hidróxido de sodio
Formula: NaOH
Estado: Sólido
Es irritante a los tejidos, su inhalación puede causar daño en el tracto
respiratorio. En caso de ingerirlo, puede causar daños gastrointestinales en
un rango muy alto.
Inhalación
Trasladar a un espacio abierto. En caso de
que el sujeto respire con torpeza, suministrar
Primeros
respiración artificial u oxígeno. Mantener a la
auxilios
persona intoxicada caliente y en reposo.
Ingestión
Lavar la boca con abundante agua e ingerir
mucha agua, si la persona sigue consiente.
No inducir el vómito. Ir pronto a atención
médica.
Contacto con los
Lavar con abundante agua, asegurándose de
ojos
que ésta entre a los ojos por alrededor de 15
minutos. Acudir al médico.
Contacto con la
Retirar la ropa contaminada y lavar la piel con
piel
abundante agua y jabón. Repetir el lavado si
persiste la irritación.
111
Tabla 37. Seguridad para tiocianato de potasio.
Reactivo: Tiocianato de potasio
Formula: KSCN
Estado: Sólido
Nocivo en caso de ingestión, muy irritante en contacto con la piel, ojos y
sistema respiratorio.
Inhalación
persona intoxicada abrigada y en reposo.
Primeros
auxilios
Trasladar a un espacio abierto. Mantener a la
Ingestión
Inducir el vómito. Si la persona se mantiene
consiente darle mucha agua en lo que recibe
ayuda médica.
Contacto con los
Lavar de inmediato con abundante agua,
ojos
asegurándose de que ésta entre a los ojos por
alrededor de 15 minutos. Acudir a supervisión
médica.
Contacto con la
Retirar la ropa contaminada y lavar la piel con
piel
abundante agua y jabón. Evitar ponerse las
prendas contaminadas sin previo lavado.
112
Tabla 38. Seguridad para cloruro de amonio.
Reactivo: Cloruro de amonio
Formula: NH4Cl
Estado: Sólido
No combustible. Incompatibilidad con ácidos y bases fuertes. Según su
exposición puede causar irritación en garanta, pulmones y nariz; nauseas,
vómito, irritación ocular y cutánea.
Inhalación
Trasladar a un espacio abierto. Si la persona
no respira suministrar respiración artificial, si
Primeros
lo hace con dificultad proporcionar oxígeno.
auxilios
Mantener a la víctima abrigada y en reposo.
Ingestión
No inducir el vómito. Ir pronto a atención
médica. Tomar abundante agua.
Contacto con los
Lavar con abundante agua, asegurándose de
ojos
que ésta entre a los ojos para asegurar la
remoción del reactivo. Acudir al médico.
Contacto con la
Retirar la ropa contaminada y lavar la piel con
piel
abundante agua y jabón.
113
Tabla 39. Seguridad para hidróxido de amonio.
Reactivo: Hidróxido de amonio
Formula: NH4OH
Estado: Líquido
Producto no inflamable, puede reaccionar de forma violenta con ácidos
fuertes y metales. Puede ocasionar de acuerdo a la exposición, daño ocular,
quemaduras en la piel, irritación en nariz y garganta.
Inhalación
Trasladar a un espacio despejado del
reactivo. Si la persona no respira proporcionar
Primeros
respiración artificial, si se ha detenido la
auxilios
actividad cardiaca dar reanimación
cardiopulmonar. Trasladar a la víctima al
médico.
Ingestión
Lavar la boca con abundante agua e ingerir
mucha agua. No inducir el vómito. Ir pronto a
atención médica.
Contacto con los
Lavar con abundante agua, asegurándose de
ojos
que ésta entre a los ojos por alrededor de 30
minutos. Acudir al médico.
Contacto con la
Retirar la ropa contaminada y lavar la piel con
piel
abundante agua y jabón.
114
Tabla 40. Seguridad para nitrato de plata.
Reactivo: Nitrato de plata
Formula: AgNO3
Estado: Sólido
Puede provocar lesiones oculares graves, irritación cutánea. Fatal si llega a
ser ingerido.
Inhalación
Trasladar a un espacio despejado. Si la
víctima no respira dar respiración boca a
Primeros
boca, si lo hace, pero con dificultad
auxilios
proporcionarle oxígeno. Consultar ayuda
profesional.
Ingestión
No inducir el vómito. Ir de inmediato por
atención médica.
Contacto con los
Lavar con abundante agua, asegurándose de
ojos
que ésta entre a los ojos por alrededor de 15
minutos. Acudir al médico.
Contacto con la
Retirar la ropa contaminada y lavar la piel con
piel
abundante agua y jabón no abrasivo de
manera cuidadosa, utilizar agua fría.
115
Tabla 41. Seguridad para ácido benzoico.
Reactivo: Ácido benzoico
Formula: C6H5COOH
Estado: Sólido
Sustancia irritante en vías respiratorias, ojos y piel. Material explosivo
cuando se encuentra en el aire en grandes concentraciones.
Inhalación
sujeto en reposo.
Primeros
auxilios
Trasladar a un espacio abierto. Mantener al
Ingestión
Si la persona se mantiene consiente, inducir
el vómito. Enjuagar la boca varias vaces.
Acudir por atención médica.
Contacto con los
Lavar con abundante agua, asegurándose de
ojos
que ésta entre a los ojos por alrededor de 15
minutos. Acudir al médico.
Contacto con la
Retirar la ropa contaminada y lavar la piel con
piel
abundante agua y jabón.
116
Tabla 42. Seguridad para cromato de potasio.
Reactivo: Cromato de potasio
Formula: k2CrO4
Estado: Sólido
Puede ocasionar lesiones oculares graves, irrita las vías respiratorias, puede
ocasionar cáncer por inhalación y mutaciones genéticas. Especie peligrosa
para la fauna acuática.
Inhalación
Trasladar a un espacio abierto. Mantener a la
persona intoxicada caliente y en reposo. Si el
Primeros
sujeto no respira suministrar respiración
auxilios
artificial, si lo hace, pero con torpeza,
suministrar oxígeno. Acudir de inmediato por
valoración médica.
Ingestión
Lavar la boca con abundante agua, si la
víctima permanece consiente darle a ingerir
mucha agua. No inducir el vómito. Ir pronto a
atención médica.
Contacto con los
Lavar con abundante agua, asegurándose de
ojos
que ésta entre a los ojos, mínimo por
alrededor de 15 minutos. Acudir al médico.
Contacto con la
Retirar la ropa contaminada y lavar la piel con
piel
abundante agua y jabón durante 15 minutos.
Si la irritación persiste, repetir el lavado.
117
Tabla 43. Seguridad para dicromato de potasio.
Reactivo: Dicromato de potasio
Formula: K2Cr2O7
Estado: Sólido
La sustancia es un oxidante fuerte y reacciona con materiales combustibles.
Especie cancerígena y mutagénica.
Inhalación
Trasladar a un espacio abierto. Mantener a la
persona intoxicada en reposo. Dependiendo
Primeros
de cual sea el caso proporcionar oxígeno o
auxilios
respiración artificial. Recibir valoración
médica.
Ingestión
Lavar la boca con abundante agua e ingerir
de uno a dos vasos de agua. Ir pronto a
atención médica.
Contacto con los
Lavar con abundante agua, asegurándose de
ojos
que ésta entre a los ojos, para garantizar la
remoción del reactivo, por alrededor de 15
minutos. Acudir al médico.
Contacto con la
Retirar la ropa contaminada y lavar la piel con
piel
abundante agua y jabón hasta no sentir
irritación. Acudir al médico.
118
Tabla 44. Seguridad para fenolftaleína.
Reactivo: Fenolftaleína
Formula: C20H14O4
Estado: Líquido
Puede provocar cáncer, se sospecha que perjudica la fertilidad y los
defectos genéticos.
Primeros
auxilios
Inhalación
Trasladar a la persona a un espacio abierto.
Ingestión
Tomar abundante agua. Inducir el vómito.
Contacto con los
Lavar con abundante agua, manteniendo los
ojos
ojos abiertos.
Contacto con la
Retirar la ropa contaminada y lavar la piel con
piel
abundante agua.
119
Tabla 45. Seguridad para naranja de metilo.
Reactivo: Naranja de metilo
Formula: C16H10N2O7S2.2Na
Estado: Líquido
Producto cancerígeno, efectos irritantes, puede causar tos, conjuntivitis,
dificultad respiratoria, dolor de cabeza y náuseas.
Inhalación
Trasladar a un espacio abierto. Según sea el
caso proporcionar oxígeno o respiración
Primeros
artificial.
auxilios
Ingestión
Tomar dos vasos con agua. Buscar atención
médica.
Contacto con los
Lavar con abundante agua, asegurándose de
ojos
que ésta entre a los ojos. Acudir al médico.
Contacto con la
Retirar la ropa contaminada y lavar la piel con
piel
abundante agua.
120
Tabla 46. Seguridad para hidrogenocarbonato.
Reactivo: Hidrogenocarbonato (bicarbonato de sodio)
Formula: HCO3
Estado: sólido
Toxicidad aguda en caso de inhalación, puede causar resequedad en la piel.
Inhalación
Trasladar a un espacio abierto. Suministrar
respiración artificial u oxigeno de acuerdo al
Primeros
caso. Acudir por ayuda médica.
auxilios
Ingestión
No inducir el vómito. Tomar mucha agua.
Contacto con los
Lavar con abundante agua, asegurase de
ojos
remover todo el reactivo.
Contacto con la
Enjuagar con mucha agua e hidratar la piel
piel
con crema Lassar.
121
GLOSARIO
Absorción
Proceso químico o físico en el que un material con capacidad absorbente captura
otro material y lo distribuye en su superficie.
Alícuota
Cantidad conocida de un material homogéneo que ha sido tomada de un todo con
un error de muestra despreciable.
Análisis químico
Adquisición de información sobre la composición química de un sistema material
mediante la aplicación de un proceso analítico.
Análisis químico cualitativo
Análisis en que un sistema se evalúa conforme a los parámetros obtenidos
experimentalmente relacionado a su composición y estructura química.
Análisis químico cuantitativo
Estudio que permite conocer la cantidad de un analito expresado con un valor
numérico.
Analito
Componente de un sistema material y los derivados que pudieran producirse, que
pretende ser detectado, identificado o cuantificado mediante la aplicación de un
método de análisis químico.
Característica
Rasgo distintivo de una muestra o de un material que puede ser medido o
contabilizado.
122
Caracterización
Identificación de las propiedades de una muestra o material.
Contaminación
Inmersión de un analito o agente desconocido en una muestra pura que perjudica
o altera la capacidad de reacción de ésta última.
Cuantificación
Proceso que consiste en obtener experimentalmente uno o varios valores que
pueden atribuirse a un parámetro analítico.
Densidad
Relación entre la masa y el volumen de un cuerpo o materia.
Disolución
Fase liquida o sólida que contiene más de una sustancia, donde por conveniencia
una de las sustancias o más, se denomina disolvente, se trata de forma diferente
que a los solutos.
Disolvente
Componente de mayor presencia en una solución en la que se considera está
disuelto el soluto.
Ensayo
Operación técnica que permite determinar un parámetro, permitiendo en base a
éstos valores o rasgos detectados caracterizar un material.
Especie
Conjunto de entidades moleculares, diferenciables química e isotópicamente y
capaz de ser identificado como una entidad aislada distinguible.
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Espécimen
Porción de un material, tomada de un sistema dinámico y representativo del
material original.
Interferencia
Error sistemático ocurrido en un análisis causado por perturbaciones de naturaleza
física o bioquímica, afectando el resultado del análisis de manera positiva o bien,
negativa.
Material
Componente que constituye objetos o muestras de análisis.
Muestra
Pequeña porción de material de una muestra global.
Patrón primario
Sustancia de pureza muy alta y conocida, que se disuelve en un volumen de
disolvente conocido para obtener una disolución estándar primaria.
Reacción química
Proceso en el cual dos o más reactivos mediante un fenómeno energético se
convierten en otras sustancias (productos).
Solución patrón
Sustancia caracterizada de composición química conocida que se utiliza como
referencia en un análisis.
Soluto
Componente minoritario de una disolución que se considera ha sido disuelto en el
disolvente.
124
Sustancia
Material completa compuesta de átomos, moléculas, iones etc. de composición
constante.
Solubilidad
Cualidad de una sustancia para disolverse al ser mezclado con un líquido.
Titulación
Procedimiento utilizado para determinar la molaridad (M) de un ácido o una base.
Se lleva a cabo utilizando una solución de volumen conocido pero de
concentración desconocida y un volumen conocido de una sustancia con
concentración determinada.
Valoración
Procedimiento para calcular la cantidad de una sustancia presente en una
muestra.
Volumen
Espacio que ocupa un cuerpo. Magnitud métrica de tipo escalar expresado en m 3 o
L.
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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] Skoog, D. A.; West, D. M. y Holler, F. J. Química analítica. Sexta edición;
Editorial McGraw-Hill: México, 1995. PP. 52-94
[2] Christian, G. A. Química Analítica. Segunda edición. Editorial Limusa: México,
1981.
[3] Skoog, D. A.; West, D. M. y Holler, F. J. Química analítica. Sexta edición;
Editorial McGraw-Hill: México, 1995.pp 96-210
[4] Harris, D. C.; Análisis químico cuantitativo. 2ª edición/correspondiente a la 5ª
Ed original norteamericana. Editorial Reverté, 2001
[5] Manual de prácticas: análisis químico cualitativo y cuantitativo UNED [en línea]
http://www.unedterrassa.es/puntuals/practiques/09201_guio_analisis_quimic.pdf.
(Consultado en Septiembre 25, 2018).
[6] Kolthoff, I. M. and Sandell, E. B. Textbook of Quantitative Inorganic Analysis.
Third edition; The Macmillan Company: U.S.A., 1952. pp. 15-75.
[7] Bacón, R. Análisis Volumétrico de Óxido-Reducción. Facultad de Química e
Ingeniería. Cátedra de química analítica cuantitativa. Permanganimetría. [En línea]
http://www.calidoscopio.com/calidoscopio/ecologia/quimica/redox.pdf. (Consultado
en Noviembre 4, 2018).
[8] Química analítica 1. Annia Galano Jiménez, Alberto Rojas Hernández.
Departamento de química. Universidad Autónoma Metropolitana.
[9] FISHER, R. Y PETER, D.:
Interamericans, S.A. México (2000)
Análisis
químico
cuantitativo,
Editorial
[10] Martínez Grau, et. al, Técnicas experimentales en síntesis orgánica. Ed
Síntesis, Madrid, España, (2001)
[11] Prácticas de química analítica. Manual de laboratorio de química analítica 1.
Universidad de Santiago de Compostela.
[12] Prácticas de química analítica. Manual de laboratorio de química analítica 1.
Universidad de Santiago de Compostela.
[13] Prácticas de química analítica. Manual de laboratorio de química analítica 1.
Universidad de Santiago de Compostela.
[14] Prácticas de química analítica. Manual de laboratorio de química analítica 1.
Universidad de Santiago de Compostela.
126
[15] APHA, AWWA, WPCF. Métodos normalizados para el análisis de aguas
potables y residuales. Ed Díaz de Santos, S.A. Madrid, 1992.
[16] Kotz, J. C.; Treichel, P. M. y Weaver; G. C. Reacciones en soluciones
acuosas. En química y reactividad química 6 edición. Ed Thomsom, México (2005)
[17] Kotz, J. C.; P. M. Treichel, J. R. Townsend, y D. A. Treichel. The BronstedLowry Concept of Acids and Bases. Chemistry and Chemical Reactivity,
Instructor´s Edition, 9n° ed. Stamford, CT: Cengage Learning, 2018
Glosario extraido de:
M. Valcárcel. Principios de química analítica, Ed. Springer (1999) en Glosario de
términos.
A. D. McNaught, A. Wilkinson, Compendio de terminología química. Ed. Síntesis,
(2003).
127