MATERIAL Y OPERACIONES BASICAS DE LABORATORIO
OBJETIVOS.-
Observar y realizar las operaciones básicas para el estudio de los diversos experimentos a efectuarse, que requiere del uso de materiales y ciertas técnicas, las cuales deben ser de conocimiento de los estudiantes. FUNDAMENTO TEORICO.-
Los materiales de laboratorio se clasifican en:
Material Material Material Material
de calentamiento de separación volumétrico de pesada
Material de calentamiento.-
Mechero de bunsen
Es un utensilio metálico que permite calentar sustancias
Está formado por un tubo vertical metálico, con una base, cerca de la cual tiene la entrada de gas, el tubo también presenta un orificio para la entrada de aire que se regula mediante un anillo que gira.
Al encender encender el mechero hay que mantener la entrada del aire cerrada; después se va abriendo poco a poco. Para apagar el mechero se cierra el gas con ayuda del collarín se regula la entrada de aire.
Puede proporcionar una llama caliente (de hasta 1500 grados centígrados)
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Hornilla eléctrica
Aquel en que se produce calor por Horno manual de barro refractario o metal, medio de la energía eléctrica. el nombre del combustible que se consume Puede ser de de resistencia, de resistencia, de arco y de inducción de inducción
Capsula de porcelana
Este utensilio está constituido por porcelana y permite calentar algunas sustancias o carbonizar elementos químicos, es un utensilio que soporta elevadas temperaturas.
Al usar la capsula capsula de porcelana porcelana se debe tener en cuenta que esta no puede estar vencida, pues de lo contrario, podría llegar a estallar.
Mortero
Compuesto por una semiesfera hueca y un mango. Mortero de porcelana, se utiliza cuando se requiere moler o pulverizar sustancias que no son muy duras.
Mortero de vidrio, se utiliza para moler o pulverizar sustancias o muestras relativamente duras, antes de disolverlas o fundirlas.
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Rejilla de amianto
Se emplea cuando hay que calentar algún recipiente, con un mechero, y evitar el contacto directo con la llama.
Pinza para crisol
Soporte de metal formado por dos piezas que sirven para sujetar distinto material de laboratorio.
Pinza de madera
Funciona con el mecanismo de palancas simples
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Trípode
Son utensilios de hierro que presentan tres patas y se utilizan para sostener materiales que van a ser sometidos a un calentamiento.
Aro metálico
Sirve como soporte es de material metálico.
Termómetro
Se fabrican con distintos líquidos, aunque el de uso, casi único, es el de mercurio, y diferentes intervalos de temperatura.
Se utilizan para medir la temperatura a la que transcurren las reacciones. Permite controlar el incremento o decremento de la temperatura.
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Material de separación.-
Embudo
Es un aparato de forma cónica que tiene en su extremo una prolongación tubular, terminada a bisel, para facilitar el vertido del líquido.
Se emplean en las operaciones de filtración, o para trasvasar líquidos de un recipiente a otro.
Embudo de separación
Es un embudo tiene la forma de un globo, existen en diferentes capacidades como: 250 ml, 500 ml. Se utiliza para separar líquidos inmiscibles.
Embudo analítico
En su parte cónica se coloca la materia Se utilizan cuando lo que se filtrante, papel de filtro, algodón, carbón pretende es separar dos líquidos vegetal, arena, etc., según la mezcla que se no miscibles. vaya a filtrar.
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Refrigerante
Estos instrumentos se utilizan en operaciones de destilación, para condensar vapores.
Consisten en un tubo interior de vidrio o de metal rodeado por otro, a través del cual circula continuamente agua que entra por un tubo lateral en un extremo y sale por otro en el extremo opuesto. Por el tubo interior circulan gases o vapores provenientes de un matraz o balón y que han de condensarse o licuarse
Capsula de Petri
El empleo de las cápsulas se limita a los procesos en los que se requiere calentar líquidos o evaporarlos.
Se encuentran cápsulas de fondo redondo o plano y de distintos tamaños.
Papel de filtro
El papel de filtro es un papel que se corta en forma redondeada y se introduce en un embudo, con el fin de ser filtro para las impurezas insolubles y permitir el paso a la solución a través de sus poros.
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Embudo de Buchner
Un embudo Buchner es una pieza del material de laboratorio de química utilizado para realizar filtraciones.
Tradicionalmente se produce en porcelana, por lo que se lo categoriza en el material de porcelana.
Aparato de destilación
Consta de tres partes: a) Un matraz redondo de fondo plano con salida de un lado con boca y tapón esmerilado. b) Una alargadera de destilación con boca esmerilada que va conectada del refrigerante al matraz. c) Refrigerante de serpentín con boca esmerilada. Este aparato se utiliza para hacer destilaciones de algunas sustancias.
Piseta
Es un recipiente que se utiliza para contener agua destilada, este recipiente permite enjuagar electrodos 7
Triangulo
Permite calentar crisoles. Y también poner nuestro experimento caliente en sima del trípode
Material volumétrico.-
Se divide en dos ramas:
Disoluciones de concentración aproximada a partir de un líquido • •
•
Se echa en una probeta limpia el volumen de deseado. Se trasvasa de la probeta a un vaso de precipitados limpio y seco de volumen adecuado. Finalmente se diluye con el disolvente hasta el volumen requerido y se agita la disolución.
Disoluciones de concentración exacta • Preparación de una disolución de concentración exacta a partir de un sólido
El material volumétrico en su disolución aproximada puede ser en un vaso de vidrio termo resistente son de diámetro más grande. El vaso precipitado pueden ser sometidos en calor, un material de precisión no se puede calentar por que esta se descalabrara.
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Matraz de Erlenmeyer
Es un recipiente de forma troncocónica con una boca en la parte superior. Presenta graduación para la medida aproximada del líquido que contiene. También se emplea para recoger líquidos provenientes de destilaciones.
Se utiliza para volumetrías fundamentalmente, por su facilidad para ser agitado sin derramar líquido. Es un recipiente que permite contener sustancias o calentarlas.
Matraz aforado
En química, un matraz volumétrico o aforado es un recipiente con forma de pera, fondo plano y un cuello largo y delgado.
Se utilizan para preparar soluciones de concentración conocida y en la disolución de muestras en un volumen determinado.
En la parte del cuello presenta una marca o enrase, que indica la altura que debe alcanzar el líquido para que el matraz contenga la capacidad que indica. Los de uso más frecuente son de capacidades 50, 100, 250, 500 y 1000 ml.
Como todo el material de mediada exacta no debe calentarse, y en ningún caso tampoco introducir sólidos en su interior.
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Pipeta graduada o aforada
La pipeta graduada es un tubo de vidrio de sección uniforme. Presentan una graduación, o escala de divisiones, en 1.0 ml, 0.1 ml o 0.01 ml dependiendo de la capacidad de la pipeta. Las capacidades más frecuentes son: 5, 10, 25 y 50 ml. Pipetas graduada: Es un elemento de vidrio que sirve para dar volúmenes exactos, con esta pipeta, se pueden medir distintos volúmenes de líquido, ya que lleva una escala graduada.
Bureta
La pipeta aforada consiste en un tubo de vidrio que presenta un abultamiento en su parte central y un estrechamiento en su extremo inferior. Si tiene una marca o aforo, por encima del ensanchamiento, nos indica el nivel que debe alcanzar el líquido para que al vaciarla, vierta el volumen que indica su capacidad. Pipeta volumétrica: Es un elemento de vidrio, que posee un único valor de medida, por lo que sólo puede medir un volumen.
Consiste en un tubo de vidrio graduado en ml o en 0.1 ml dependiendo de su capacidad y se utilizan para la medida exacta de volúmenes. En su extremo inferior dispone de una llave o válvula que permite controlar la salida del líquido
Las buretas se usan fundamentalmente para realizar volumetrías. Existen diferentes tipos de buretas y de diferentes capacidades: buretas con depósito o con enrase automático, de 10, 25 y 50 ml.
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Vasos de precipitado
Es un recipiente cilíndrico con base plana, y en la parte superior un pico que facilita el vertido de líquidos. Generalmente presentan graduación y distintos tamaños o capacidades: 10, 50, 100, 250, 500, 1000y 2000ml.
Su uso en el laboratorio es muy variado, quizás el más frecuente es para preparar disoluciones.
Probeta
Es un instrumento de vertido, y debe Es un tubo de vidrio con base. mantenerse en la posición de vaciado hasta Presentan graduación y se utilizan dejar caer la gota que siempre queda para medidas aproximadas de adherida en el pico. volúmenes.
Se fabrican con o sin tapón y las capacidades más frecuentes son: 10, 25, 50, 100, 500 y 1000 ml.
Así mismo las hay de diferentes tamaños (volúmenes). 11
Gotero
Un cuentagotas o gotero es un tubo hueco terminado en su parte inferior en forma cónica y cerrada por la parte superior por una perilla o dedal de goma.
Material de pasada.-
Balanza normal
Es un aparato basado en métodos mecánicos tiene una sensibilidad de una décima de gramo.
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Balanza analítica
Es un aparato que está basado en métodos mecánicos tiene una sensibilidad de hasta una diezmilésima de gramo.
Es necesario verificar que la balanza señale exactamente el cero; es caso de no ser así, hay que calibrarla nuevamente.
La balanza analítica tiene una capacidad máxima comprendida en general entre 120-200 g. La exactitud o la fiabilidad de los resultados de pesada en un lugar: a) con vibraciones.
muy
pocas
b) sin corrientes de aire.
En general en todos los métodos de análisis químicos es necesario determinar la masa (pesar) exacta en alguna etapa, y para esto se utiliza una balanza analítica de precisión de 0,1 mg.
c) con una temperatura ambiente y humedad lo más constantes posible.
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Espátula
Se utiliza para coger pequeñas cantidades de productos sólidos.
Balanza con pesas
Se utiliza para medir la masa de los cuerpos. Las hay de varios tipos: de doble platillo, de vigas mono plató, digitales, etc. La balanza digital es la más cómoda en el laboratorio. Con ella se puede medir y leer en la pantalla el valor de la medida realizada, tocando previamente sobre el cero para su ajuste. Pulsando la "tara", también se ajusta a cero, aunque haya un objeto sobre el platillo o peana. De esa forma no es necesario pesar antes el recipiente, si así se desea.
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Errores de pesada.Al intentar pesar nos podemos encontrar que la lectura del peso sea inestable. Las causas más frecuentes de este hecho y sus posibles soluciones son: Lectura de peso inestable Manipulación incorrecta de la carga Diferencia de temperatura entre la carga y el entorno Absorción de humedad Evaporación Oscilación del valor
Soluciones Colocar la carga en el centro del plato Aclimatar la muestra Poner un agente desecante en la cámara de pesada Utilizar un recipiente con tapa Evitar las corrientes de aire
En el laboratorio se puede encontrar material muy diverso y es importante conocer su función puesto que de su correcto uso depende la calidad de los resultados obtenidos. Es por eso que describimos cada material de laboratorio para que tengan un conocimiento básico de estos materiales y se sepan su uso. Tenemos una tabla de precauciones que uno debe tomar cuando ve estos pictogramas: PICTOGRAMAS DE PELIGROSIDAD
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Aclarar que los cuatro subtítulos mencionados no son los únicos que hay en un laboratorio de química. Es necesario hacer notar, que esta no es la única clasificación que existe, pero que es útil para este curso, ya que no se utilizaran otros materiales y equipos más sofisticados y de uso específico, que por supuesto no entran en esta clasificación. Las operaciones básicas e importantes en un laboratorio son: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Filtración Lectura de volúmenes de líquidos Trabajo en vidrio Empleo de mecheros, por ej. Bunsen, alcohol, etc. Manipuleo de reactivos Manipuleo de pipetas, buretas, etc. Pesada de sustancias.
Es importante recalcar el cuidado que debe tener el estudiante en el manejo de los distintos. Materiales, especialmente con aquellos que presentan fragilidad, que posean un alto grado de presión, etc. También es necesario el aseo del material de vidrio antes y después de realizar cualquier operación. La limpieza debe realizarse empleando agua, detergente y un cepillo de fibra, para eliminar las grasas. En caso de existir alguna sustancia que resiste al detergente debe utilizarse una solución de ácido sulfúrico o quizás inclusive una solución “sulfocromica” (10 g de dicromato de potasio + 50 ml de ácido sulfúrico concentrado). Antes de emplearse el material así lavado, debe enjuagarse con agua destilada. Seque su material lavado con un paño suave (no todos los materiales se deben secar, por ejemplo buretas, matraces aforados y otros).
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CONCLUSIONES
Con la investigación realizada llagamos a nuestro objetivo planteado. Las descripciones que logramos realizar a cada material de laboratorio de química, nos servirá mucho para saber el uso que tiene y de que está formado cada herramienta de trabajo.
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CUESTIONARIO
1.- ¿Que usos recibe una varilla en el laboratorio? Se usa para disolver las mezclas 2.- ¿Indique las precauciones que se deben observar en el calentamiento de material de vidrio? Al observar un calentamiento debemos tener nuestro material personalizado como ser el barbijo, las gafas 3.- ¿Al retirar una pieza de la llama, donde debe colocarse? Se debe colocar en el trípode o también colocar encima de esta el triángulo de porcelana. 4.- ¿Cuál es la razón de usar rejilla de amianto en calentamiento?
5.- ¿Cómo calentaría solidos inflamables?
6.- Indique los materiales necesarios para calentar un sólido a temperaturas elevadas
7.- ¿Qué haría usted con las sustancias, químicas sobrantes de un experimento?
8.- ¿Cómo se debe verter un líquido de una botella de boca ancha?
9.- ¿Por qué no se deben pesar sustancias calientes?
10.- ¿Al efectuar medidas volumétricas, como se hace la lectura del menisco?
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11.- ¿A que se denomina error de paralaje, en la lectura de volúmenes de líquidos?
12.- ¿Se debe soplar el líquido remanente en el extremo de una pipeta?
13.- ¿Qué tipos de medidores de temperatura conoces?
14.- Describa algunos medidores de presión
15.- ¿Se debe verter agua sobre acido, o la inversa?, ¿Por qué?
16.- ¿Por qué es necesario que el papel filtro este pegado a las paredes del embudo?
17.- ¿Por qué debe llenarse completamente el filtro?, ¿Hasta qué altura es aconsejable?
18.- Explique la separación por centrifugación.
19.- Describa otros métodos de separación de mezclas liquidas ha solido
20.- ¿Cómo separarla dos líquidos inmiscibles?
21.- ¿En caso de quedar algún reactivo destina para la práctica esta se debe volver a su frasco? SI O NO porque?
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BIBLIOGRAFIA
Plane, Sienko Química experimental Editor Aguilar CALDERON Guía de laboratorio de química
Libros de análisis químico.-
Análisis químico cuantitativo. Daniel C.Harris. Ed. Reverté. 3º Edición. Fundamentos de Química Analítica . Skoog, West, Holler y Crouch. Ed. Thomson. 8º Edición.
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