¡Descarga informe 5 de laboratorio de quimica general I operaciones basicas de laboratorio y más Apuntes en PDF de Química solo en Docsity!
“ Año del Bicentenario del Perú: 200 años de
Independencia”
Universidad Nacional del Callao
Escuela Profesional de Ingeniería Química
OPERACIONES BÁSICAS DE LABORATORIO
Curso:
• Laboratorio Química General I (91G)
Docente:
• León Romani Zenaida Ciria
Integrantes:
• Quispe Sandoval Frank Arturo 1926120266
• Ramos Gonzales Milagros Arantza 1926110027
• Roca Castro Ximena Elizabeth 1926120249
• Roman Rodriguez Anderson Steven 1926120142
Lima, febrero del 2021
INTRODUCCIÓN
En el laboratorio se hacen una variedad de operaciones, pero en este informe se verán las que se realizan con mayor frecuencia. La correcta realización de dichas operaciones básicas nos asegurará que los resultados que obtendremos sean fiables y también nos ayudará a tener confianza en nuestro camino como futuros ingenieros. Las operaciones básicas de laboratorio son la base para dar comienzo a tener un buen manejo de material en el uso frecuente de estas operaciones. Es importante, por tanto, tener en cuenta realizar estas operaciones básicas de manera adecuada. El progreso de la tecnología en los laboratorios estos últimos años ha hecho que los trabajos e investigaciones sean más sencillas para los científicos, pero las operaciones básicas son imprescindibles para la ejecución de estas.
MARCO TEÓRICO
Normalmente al realizar un análisis o preparar una solución, determinamos de manera cuantitativa sus componentes por diferentes métodos, lo cual cada uno de esos métodos tienen su propia técnica de operaciones. En este informe conoceremos acerca de estas operaciones generales que se realizan en el laboratorio y que son indispensables para obtener una determinación final de la sustancia con un alto grado de precisión para así lograr un resultado adecuado.
1. OPERACIONES COMUNES DE LABORATORIO DE QUIMICA a) Pulverización Consiste en promover la aparición de superficies nuevas libres, para ello es necesario el aporte de energía que al aplicar sobre un sólido se obtiene partículas de reducido tamaño. Tipos de pulverización Según la fuente de energía utilizada: - Mecánica. - Eléctrica o anódica: Como la obtención de plata coloidal y oro coloidal. - Fisicoquímica: Por sublimación, por cambio de disolventes, por reacciones de doble descomposición. Figura 1 Pulverización Nota. Pulverización [Fotografía], por procesos especiales: pulverización y tamizado, 2021 (https://acortar.link/Ulnpw) b) Pesado Consiste en determinar el valor exacto de la masa de una sustancia mediante una balanza. Las balanzas son instrumentos destinados a determinar la masa de un cuerpo. Se caracterizan por su exactitud por su precisión y por su sensibilidad.
Figura 2 Balanza analítica Nota: (S/f). Www.ub.edu. Recuperado el 27 de febrero de 2021, de http://www.ub.edu/oblq/oblq%20castellano/imatges/balanca_foto_1_mini.jpg c) Precipitación La precipitación es un proceso de obtención de un sólido a partir de una disolución. Puede realizarse por una reacción química, por evaporación del disolvente, por enfriamiento repentino de una disolución caliente, o por cambio de polaridad del disolvente. El sólido así obtenido se denomina precipitado y puede englobar impurezas. En general será necesario cristalizarlo y recristalizarlo. El precipitado, por lo general se asienta en el fondo del recipiente por gravedad, en otros casos queda suspendido y en otros, flota en la superficie La precipitación encuentra aplicación en la separación de un componente de una mezcla de compuestos, ya sea por reactividad o bien por distinta solubilidad en un determinado disolvente. Posteriormente se utilizará la decantación o la filtración para el aislamiento, y se aplicarán técnicas de purificación como cristalización o la cromatografía en columna hasta obtener el compuesto puro. d) Sedimentación La sedimentación de sólidos en líquidos está gobernada por la ley de Stokes, que indica que las partículas sedimentan más fácilmente cuando mayor es su diámetro, su peso específico comparado con el del líquido, y cuando menor es la viscosidad del líquido. Por ello, cuando se quiere favorecer la sedimentación se trata de aumentar el diámetro de las partículas, haciendo que se agreguen unas a otras, proceso denominado coagulación y floculación. Los dispositivos construidos para que se produzca la sedimentación en ellos son:
En un sistema formado por agua y aceite, por ejemplo, el agua, por ser más densa, se ubica en la parte inferior del embudo y está separada, abriendo una llave de paso de forma controlada. Es importante controlar la velocidad con la que caen los líquidos, esto con el fin de garantizar la pureza de ambas sustancias. Figura 4 Decantación Nota. Embudo de decantación [Fotografía], por laboratorio químico, 2021 (https://acortar.link/tYbLZ)
f) Filtración
Es el proceso unitario de separación de sólidos en una suspensión a través de un medio mecánico poroso, también llamados tamiz, criba, cedazo o filtro. En una suspensión de un líquido mediante un medio poroso, retiene los sólidos mayores del tamaño de la porosidad y permite el paso del líquido y partículas de menor tamaño de la porosidad. Figura 5 Filtración Nota. Filtración [Fotografía], por la filtración de la solución, 2021 (https://acortar.link/0qXDA)
g) Centrifugación Es una técnica o método de separación que se utiliza para separar solidos de líquidos, también puede separar líquidos con diferentes densidades mediante la fuerza centrífuga que genera este método. Lo que hace la fuerza centrífuga es acelerar el proceso de sedimentación de las partículas, según su densidad. En simples palabras una mezcla se puede separar si la giramos muy rápido y para hacer eso se necesita de una centrífuga de laboratorio. Figura 6 Centrifugación de laboratorio Nota. Adaptado de Centrifugación [Fotografía], por Portal de Contenidos Educativos de Química General y Laboratorio Químico, 2014, TP-Laboratorio Químico h) Destilación El dispositivo utilizado en la destilación, a veces referido como un destilador, consiste en un mínimo de un rehervidor o caldera en la que el material fuente se calienta, un condensador en el que la calienta vapor se enfría de nuevo al líquido estado, y un receptor en el cual el líquido concentrado o purificado, llamado el destilado, se recoge. Existen varias técnicas a escala de laboratorio para la destilación.
- Destilación simple La destilación simple se utiliza cuando la mezcla de productos líquidos a destilar contiene únicamente una sustancia volátil, o bien, cuando ésta contiene más de una sustancia volátil, pero el punto de ebullición del líquido más volátil difiere del punto de ebullición de los otros componentes en, al menos, 80 °C.
- Destilación simple a presión atmosférica
líquida se designa como evaporación. Si el paso a vapor tiene lugar afectando toda la masa líquida se denomina vaporización o ebullición. También se denomina evaporación a la operación de separación basada en los dos fenómenos. La vaporización y la evaporación son dos fenómenos endotérmicos. El caudal del líquido vaporizado se incrementa al aumentar la superficie libre del líquido. Generalmente no se distingue entre evaporación y vaporización, definiéndose simplemente la evaporación como el proceso mediante el cual una fase líquida se transforma en vapor. Cuando un líquido llena parcialmente un recipiente cerrado, las moléculas que abandonan el estado líquido ocupan el espacio libre hasta saturar el recinto, produciendo una presión determinada que se denomina presión de vapor. Cada líquido tiene una presión de vapor característica que depende de la temperatura. Figura 8 Evaporación Nota. Evaporación [Fotografía], por Laboratorio Quimico, 2021 (https://tinyurl.com/3h2k8dvr)
PROCESO EXPERIMENTAL
MATERIALES
- Soporte universal
- Condensador
- Manguera
- Malla
- Vaso precipitado
- Balón de destilación
- Mechero
- Pinzas de nuez
- Tapón sin perforar
- Tapón perforado REACTIVOS
- Una Pequeña Muestra De Jugo De Naranja Con Sabores Artificiales PROCEDIMIENTO
- Preparar los materiales sobre la mesa del laboratorio. Figura 9 Nota: (S/f-c). Slidesharecdn.com. Recuperado el 27 de febrero de 2021, de https://image.slidesharecdn.com/experimentodelaboratorio- 130915205234 - phpapp02/95/experimento-de-laboratorio- 2 - 638.jpg?cb=
- Preparar el balón de destilación con el jugo de naranja dentro del mismo. Figura 10
- A continuación, le prendemos fuego al jugo de naranja depositado en el balón de destilación. Figura 14 Nota: (S/f-c). Slidesharecdn.com. Recuperado el 27 de febrero de 2021, de https://image.slidesharecdn.com/experimentodelaboratorio- 130915205234 - phpapp02/95/experimento-de-laboratorio- 2 - 638.jpg?cb=
- Ahora esperamos que hierva el líquido en el balón de precipitado y veremos los resultados de lo que sucede. Figura 15 Nota: (S/f-c). Slidesharecdn.com. Recuperado el 27 de febrero de 2021, de https://image.slidesharecdn.com/experimentodelaboratorio- 130915205234 - phpapp02/95/experimento-de-laboratorio- 2 - 63 8.jpg?cb= DATOS Y OBSERVACIONES
- El proceso utilizado es el de destilación simple, en donde los puntos de ebullición difieren en al menos 80 °C
- Este proceso se desarrolló mediante montaje, uniendo diversos materiales de laboratorio
- El resultado del proceso fue un líquido natural, mientras en el balón de precipitado quedaron azucares y saborizantes.
RESULTADOS
El líquido en ebullición dentro del balón de precipitado empieza a expulsar vapor que se trasladara por el condensador el cual por medio del agua se encargara de refrigerar el líquido o mantenerlo a clima ambiente. Por una de las mangueras saldrá el agua expulsada por una llave y en la otra manguera saldrá el líquido natural que tenga el jugo de naranja de botella dejando en el balón de precipitado el líquido dañino o el líquido con las sustancias artificiales como azucares, colorantes y saborizantes agregadas al jugo. Figura 16 Nota: (S/f-c). Slidesharecdn.com. Recuperado el 27 de febrero de 2021, de https://image.slidesharecdn.com/experimentodelaboratorio- 130915205234 - phpapp02/95/experimento-de-laboratorio- 2 - 638.jpg?cb= CONCLUSIONES
- La comprensión de las distintas operaciones, promueve el que se afiancen conocimientos previos en cuanto a los materiales e instrumentos de laboratorio, además de que verifica experimentalmente los conceptos teóricos de las principales operaciones químicas.
- las operaciones básicas de laboratorio nos ayudan a tener más experiencia como futuros ingenieros y también para poder realizar a futuro operaciones más complejas
- Llegamos a la conclusión que se puede destilar (alcoholes) por diferentes tipos de destilación. Que se puede sacar por medio de la destilación por arrastre de vapor aceites bases de olores agradables de plantas aromáticas.
RESPUESTA A LAS PREGUNTAS
1. ¿Qué otras sustancias podrían emplearse como precipitantes?
Ejemplos
- Ioduro de potasio (KI)
- Nitrato de plata (AgNO 3 )
- Amoniaco (NH 3 )
- Cloruro de sodio (NaCl)
- Cloruro de magnesio (MgCl 2 )
- Cloruro de bario (BaCl 2 ) 2. ¿Qué procedimiento común de laboratorio permite separar totalmente la fase liquida de la fase solida? El procedimiento que se utiliza es la decantación ya que nos ayuda a separar un sólido insoluble en un líquido (como agua y arena). El aparato utilizado se llama ampolla o embudo de decantación. 3. ¿En qué consiste la operación básica de secado? ¿En qué consiste el secado al vacío? La operación básica del secado consiste en que se elimina parcial o totalmente, por evaporación, el agua de un sólido o un líquido. Lo que lo diferencia de la evaporación es que en el secado el producto final es siempre sólido. El secado al vacío consiste en secar a temperaturas más bajas que las utilizadas por los hornos de secado convencionales. En el vacío, la humedad se evapora por debajo del punto de ebullición habitual del líquido que se necesita eliminar, lo que da lugar a un proceso de secado más suave para las muestras delicadas. 4. ¿En qué consiste la liofilización? Cuáles son sus aplicaciones La liofilización, es un proceso de deshidratación usado generalmente para conservar un alimento perecedero o hacer el material más conveniente para el transporte. La liofilización se realiza en un equipo especial llamado liofilizador, en el que se introduce el producto procesado listo para su secado. Este proceso funciona congelando el material y luego reduciendo la presión circundante para permitir que el agua congelada en el material se sublime directamente desde la fase sólida a la fase gaseosa, sin pasar por el estado líquido. Aplicaciones: café, té y otros extractos; vegetales y frutas; carnes y productos del mar; comidas preparadas; y lácteos.
5. ¿En qué consiste la cromatografía? Cuáles son sus aplicaciones. La cromatografía describe un procedimiento químico en el que se separa una mezcla en sus componentes individuales mediante una fase móvil y una fase estacionaria. Por otro lado, en la analítica química se usa la cromatografía para separar mezclas en compuestos homogéneos. Aplicaciones:
- Determinación del porcentaje de formación de una molécula de síntesis, en una planta de síntesis orgánica.
- Determinación de porcentaje de solvente en un producto agroquímico terminado.
- Determinación de concentración de producto activo en un producto agroquímico terminado.
- En fábricas de alimentos, para control de calidad de producto terminado y materias primas, tales como proteínas, aromatizantes, determinación de colorantes.
- En la industria petrolera, es un método indispensable, para analizar las composiciones de casi todos los productos que van saliendo, del cracking, los tipos de gasolinas, los compuestos orgánicos destinados a síntesis.
- Su utilización es indispensable en análisis industriales, forenses bromatológicos, toxicológicos, clínicos y de contaminación ambiental.
- ¿Cuántos moles de átomos de H hay en : (a) 18 gramos de agua H2O En 18 de gramos de H 2 O hay 6,023*10^23 moles de átomos. (b) 1 gramo de amoniaco NH 3 1g 17g = x 6 ,023x 1023 𝑥 = 3. 543 x 1022 En 1 gramo de NH 3 hay 3 , 543 *10^22 moles de átomos
BIBLIOGRAFÍA
_Chicharro, M. 2005. Cromatografía, principios y aplicaciones. Análisis Químico. http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/mo nchi/alim/traba3.pdf. _Coulson, J. M.; J. F. Richardson; J. R. Backhurst; J. H. Harker (2003). «Capítulo 9: Filtración». Ingeniería Química: operaciones básicas. Tomo II (3ª edición). Editorial Reverté. p. 413. ThermoScientific. Hornos de vacío (2017), recuperado de https://assets.thermofisher.com/TFS- Assets/LED/brochures/BRWWVO82017A4_ES.PDF TP-Laboratorio Químico(s/f). Decantación (2021), recuperado de https://www.tplaboratorioquimico.com/laboratorio-quimico/procedimientos- basicos-de-laboratorio/que-es-la-decantacion.html Wikipedia contributors. (s/f). Decantación. Wikipedia, The Free Encyclopedia. Recuperado el 27 de febrero de 2021, de https://es.wikipedia.org/wiki/Decantaci%C3%B3n Wikipedia contributors. (s/f). Destilación. Wikipedia, The Free Encyclopedia. Recuperado el 27 de febrero de 2021, de https://es.wikipedia.org/wiki/Destilaci%C3%B3n#Destilaci%C3%B3n_simple Zapata, D., Mejía, E. (s/f). Agentes precipitantes. Análisis gravimétrico Recuperado de https://sites.google.com/site/quimanalisisgravimetrico/home/teoria-del- analisis-gravimetrico/clasificacion-de-los-metodos-gravimetricos/metodo- gravimetrico-por-precipitacion/agentes-precipitantes
