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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA FACULTAD DE INGENIERÍA INDUSTRIAL Y DE SISTEMAS

QUÍMICA I BQU01 Informe N°1 Introducción al conocimiento y manejo de laboratorio

Integrantes: Alarcón Martel Elmer Ricardo

20180215E

Rivera Salas Leonardo Salas

20180206F

Espinoza Ramírez Christian Jesús

20180081I

Feche de Entrega: 06/09/2018 Ciclo Académico: 2018 – 2 Jefe de Prácticas: Ing. Petra Rondinel

OBJETIVOS 

Identificar los instrumentos o materiales con los que se va a trabajar en el laboratorio, así también conocer las propiedades, funciones y la forma adecuada del uso de cada uno de ellos.



Saber la importancia de otros factores como la temperatura, presión, etc. del laboratorio y cómo influyen estos en los materiales a usar.

FUNDAMENTO TEÓRICO MECHERO DE BUNSEN Un mechero o quemador Bunsen es un instrumento utilizado en laboratorios científicos que se usa siempre que se requiere contar con una fuente de calor, ya sea para producir o acelerar una reacción química, calentar, efectuar un cambio físico y esterilizar muestras o reactivos químicos. Debe su nombre al químico alemán Robert Wilhelm Bunsen (1811-1899), que adaptó el concepto de William Faraday del quemador de gas en 1855 y popularizó su uso. El quemador tiene una base pesada en la que se introduce el suministro de gas. En la parte inferior del tubo vertical por el que el gas fluye atravesando un pequeño agujero en el fondo de tubo y un anillo metálico móvil o collarín también horadado.

TIPOS DE COMBUSTIÓN: I.

Combustión Completa: Cuando una sustancia orgánica al reaccionar con el oxígeno el producto resultante es solo CO2 y H2O esto es, la combustión completa y se produce cuando el total del combustible reacciona con el oxígeno.

II.

Combustión Incompleta: Este tipo de reacción se caracteriza por la presencia de sustancias combustibles o también llamados quemados en los humos o gases de combustión. Estas sustancias generalmente son carbono como hollín, CO, H2O y también pueden aparecer pequeñas cantidades de los hidrocarburos que se utilizan como combustibles.

LLAMA: Cuando se produce la combustión de un inflamable en una atmósfera rica en oxígeno, se observa una emisión de luz, que puede llegar a ser intensa, denominada llama.

Clases de llamas: 1) Llama no luminosa: Se consigue debido a un adecuado contacto entre aire y gas antes de efectuarse la combustión completa, de tal manera que casi no hay partículas sólidas incandescentes; porque la combustión es completa y existe un exceso de oxígeno y se producen altas temperaturas (zona oxidante). Esta llama produce gran cantidad de energía a comparación de la llama luminosa, alcanza temperaturas hasta 1300ºC y en algunos casos 1500ºC. 2) Llama luminosa: La llama de un mechero es luminosa cuando la entrada de aire está cerrada porque el aire que entra en el quemador es insuficiente y el gas no se mezcla con el oxígeno en la base del mechero, por lo tanto solo se quema el gas produciendo una llama de color amarillo y humeante. Emite luz porque contiene partículas sólidas que se vuelven incandescentes debido a la alta temperatura que soportan. Este tipo de llama produce gran pérdida de calor y se genera en una combustión incompleta. Alcanza temperaturas hasta 900ºC.

Zonas de la llama: a) Zona Fría (Cono frío): Es la zona de color oscuro formado por una mezcla de aire y gases sin quemar donde no llega el oxígeno. Alcanza hasta 300ºC. b) Cono Interno: Es donde se produce las reacciones iniciales necesarias para la combustión. Alcanza hasta 600ºC. c) Cono Externo: Constituido por los productos de combustión; donde se encuentra la más alta temperatura de la llama. Alcanza hasta 1500ºC.

MATERIALES DE LABORATORIO: INSTRUMENTO

CARACTERÍSTICAS

APLICACIONES

Vaso Precipitada Tiene forma cilíndrica y posee un fondo plano. Se

encuentran

graduados.

Pero

no

calibrados Son de vidrio (pyrex) y de plástico Tiene

un

pico

donde

se

vierte

líquido

por el

Contener líquidos o

sustancias

químicas Trasportar líquidos

a

recipientes.

los otros

Bagueta Se

utiliza

para

Fino cilindro de vidrio

mezclar o disolver

macizo

sustancias con el

Generalmente

su

fin de homogenizar

diámetro es de 6 mm y

Se

usa

para

longitud es de 40 cm.

direccionar

un

líquido. Tubo de Ensayo

Es un tubo de vidrio

Se

con una abertura en la

contener

zona superior, y en la

pequeñas

zona

muestras líquidas,

inferior

es

utiliza

cerrado y cóncavo.

y

Esta hecho de un vidrio

soluciones.

especial que resiste las

Sirven

temperaturas

calentar

muy

para

preparar

para

altas

reacciones

Se encuentra hecho de

Utilizado para dar

madera,

soporte a los tubos

Gradilla plástico

o

metal.

de ensayos

Pinzas para Tubo de Ensayo Generalmente

están

hechas de metal

Probeta

Se

usan

para

sostener tubos de ensayo

La probeta es un Está formado por un tubo transparente de unos centímetros de diámetro, y tiene una graduación desde 0 ml indicando volúmenes.

distintos

instrumento volumétrico, permite

que medir

volúmenes superiores y más rápidamente las

que

pipetas,

aunque con menor precisión.

Bureta

Posee

un

diámetro

interno

uniforme

en

La bureta es un

toda su extensión, esta

tubo graduado de

provista de una llave o

gran

adaptadas

generalmente

con

una

extensión,

pinza de Mohr, que

construido

permite verter líquidos

vidrio.

de

gota a gota. Pipeta

Las

pipetas

Suelen ser de vidrio

permiten

Formado por un tubo

transferencia de un

transparente

volumen

que

la

termina en una de sus

generalmente

puntas

forma

mayor a 20 ml de

cónica, y tiene una

un recipiente a otro

graduación (una serie

de forma exacta.

de marcas grabadas)

Este permite medir

indicando

alícuotas

de

distintos

volúmenes.,

líquido

no

de con

bastante precisión. Matraz Erlenmeyer

Frasco

con

base

redonda,

una

estructura boca

cónica

con

y

cuello

estrecho.

Está

graduado,

contiene

marcas que indican un determinado volumen.

Se usa para agitar soluciones Calentar líquidos, que

presentan

evaporación tumultuosa Efectuar titulaciones

Fiola o Matraz Aforado Recipiente de vidrio de fondo plano posee un cuello

alargado

y

estrecho con un aforo que marca donde tiene que alcanzar el líquido o solución.

Se

utilizan

para

preparar soluciones concentraciones definidas

de

Embudo Filtración

De forma cónica Posee

un

tubo

descarga

de

también

llamado vástago

para

separar líquidos Para trasvasijado de

productos

químicos

Luna de Reloj

Sirve

para

el

calentamiento

de

sustancias Esta hecho de vidrio

y

compuestos químicos Sirve para pesar solidos

Balón de Fondo Plano Recipiente

de

vidrio

esféricos provistos de un cuello largo Compuesto de vidrio borosilicatado

Caja de Petri

Recipiente

Para

el

calentamiento uniforme Permite agitar y mover

fácilmente

su contenido

redondo

donde la tapa también es redonda Son de vidrio o de plástico

Se

utiliza

normalmente para cultivo de bacterias Utilizado

para

masar sólidos en una balanza

Piseta Recientes de plástico Posee tapa con tubo jebe para la proyección

Enjuagar

del liquido

materiales

Generalmente

el

líquido adentro de la piseta

es

destilada

el

agua

Almacenar destilada

agua

Mortero de Porcelana Se encuentran hechos de madera, porcelana, piedra y mármol Tiene un pistilo o mano Crisol de Porcelana

Sirve para triturar compuestos químicos

Como su nombre lo dice este hecho de

Sirve para calentar

porcelana

compuestos

Forma de una copa

químicos

Resistente a las altas

Fundir metales

temperaturas Pinzas para Crisol

Son

de

acero

inoxidable Poseen una hendidura o curvatura en sus puntas

para

sostener

poder

mejor

un

recipiente Horno Mufla

Se

utilizan

colocar

y

para retirar

crisoles que se han llevado

a

calentamiento intenso

En el techo del horno se ubica un agujero por

Se utiliza para la

donde salen los gases

calcinación

de la cámara.

fundición

Las

paredes

están

metales

y de y

hechas de placas de

sustancias

materiales térmicos y

químicas

aislantes. Estufa Este

fabricado

de

acero inoxidable Tiene uniformidad en la temperatura

Sirve para secar las

sustancias

químicas

Trípode Es un equipo de tres

Se

patas

apoyar frascos de

En la parte superior

vidrio

tiene forma circular

utiliza

para

OBSERVACIONES El peso de un objeto o material experimental varía dependiendo la balanza que se use. Los materiales de vidrio siempre son previamente enjuagados con agua destilada.

CUESTIONARIO 1. Hacer un esquema del mechero indicando sus partes.

Anillo

Cañón

Ventana Válvula de control de gas

Entrada de gas combustible

Pie metálico

2. ¿Cuándo se produce la llama azulina “no luminosa” y cuándo la llama “luminosa”? La llama “no luminosa” se produce cuando hay una combustión completa entre el oxígeno y el propano. Para eso, una vez encendido el mechero, se abren las ventanas de tal manera que ante un exceso de oxígeno se da una liberación de calor mayor que con la llama “luminosa”. Por otro lado, la llama “luminosa” se da apenas se enciende el mechero, puesto que las ventanas están cerradas. En este caso hay una carencia de oxígeno (comburente), por lo cual se produce una combustión incompleta

3. Explique la presencia de las partículas de carbón en la llama luminosa. Escribir las ecuaciones balanceadas de ambos tipos de llama. En la llama luminosa existe la presencia de partículas de carbón debido a que la combustión es incompleta; es decir el gas no se quema totalmente y por lo tanto se generan partículas de carbón incandescentes que son las generadoras de la luminosidad de la llama. Combustión incompleta:

C3 𝐻8(𝑔) + 3𝑂2(𝑔) → 2𝐶𝑂2(𝑔) + 𝐶 (𝑠) + 4𝐻2 𝑂 (𝑔) + 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟

Combustión completa:

C3 𝐻8(𝑔) + 5𝑂2(𝑔) → 3𝐶𝑂2(𝑔) + 4𝐻2 𝑂2(𝑔) + 𝑐𝑎𝑙𝑜𝑟

4. ¿Cuál de las zonas de la llama es la “zona reductora”, por qué? Se llama “zona reductora” a la parte de la llama que posee un color azul claro. Se llama así porque ocurre una combustión incompleta ya que existe insuficiencia de oxígeno. 5. ¿Cuál de las zonas de la llama es la “zona oxidante”; por qué? Se llama “zona oxidante2 a la parte más caliente de la llama, posee un color azul intenso. Se llama así porque ocurre una combustión completa ya que existe una gran presencia de oxígeno. 6. ¿Qué se demuestra con el experimento de la rejilla de asbesto colocada horizontalmente a través de la llama o un trozo de cartón o cartulina verticalmente dentro de la llama? Cuando colocamos la rejilla sobre la llama luminosa de manera horizontal, después de unos segundos, ésta empieza a tomar un color naranja formando un tipo de circunferencia. También nos damos cuenta que cuando la rejilla está fría no deja pasar la llama, pero al cabo de unos segundos ésta pasa fácilmente debido a la conductividad térmica. Con el pedazo de cartulina se hace de manera similar, pero se coloca en forma vertical, de esta manera se podrá observar en los dos casos zonas de mayor intensidad de calor. 7. ¿Qué se demuestra con el experimento del tubito de vidrio? Al colocar el tubo de vidrio formando un ángulo de 45° con el tubo del mechero observamos que el gas, saliente del tubo del mechero, pasa por el tubo de vidrio llegando al otro extremo obteniendo una pequeña llama.

8. ¿Cuáles son las partes más frías y más calientes de la llama, a qué se debe la diferencia de temperatura? La llama está constituida por tres partes: 

Zona fría: En esta zona ocurre la mezcla de gases.



Cono interno: En esta zona se producen las primeras reacciones para la combustión.



Cono externo: Esta es la zona de más altas temperaturas.

La llama tiene forma cónica porque al salir el gas se expande por las diferentes presiones que existen dentro y fuera del tubo, además el gas se va quemando, por eso la llama es más ancha abajo que arriba. 9. Dé tres razones por lo que es preferible usar siempre la llama NO LUMINOSA.  Esta llama es mucho más caliente que la llama luminosa.  En esta llama ocurre una combustión completa, es decir no produce partículas sólidas.  Es más efectivo a la hora de realizar los experimentos.

10. Explique por qué un soplete alcanza temperatura más elevada que las de un mechero ordinario. Haga un esquema del mismo. Porque el mechero ordinario solo utiliza como comburente al aire (oxígeno), el cual no nos proporciona una cantidad pura de oxígeno. Debido a eso y a la menor presión que hay en el mechero es que el soplete alcanza una mayor temperatura. En el soplete hay una combustión de oxígeno puro que potencia al gas combustible para una mayor concentración.

11. Establezca las diferencias entre una combustión lenta y una combustión viva. COMBUSTIÓN LENTA

COMBUSTIÓN VIVA

Se da una emisión de poco calor

Generan una gran emisión de luz y calor Si la combustión es muy rápida puede

Emiten poca luz

producir una explosión

Se producen en espacios con poca En la explosión por detonación la ventilación,

es

decir

con

poco propagación de las llamas supera a la del

comburente Son peligrosas porque si ocurre un aumento de aire (oxígeno) reaccionará rápidamente pudiendo terminar en un incendio.

sonido En la explosión por deflagración la propagación de las llamas no supera a la del sonido

CONCLUSIONES Cada instrumento necesita de un tipo de cuidado especial y tienen una aplicación específica dentro del laboratorio. El correcto uso que se le da a los materiales se ve reflejado en el resultado de los experimentos. Debido a los diferentes tipos de llamas se da diferentes usos con el mechero.

RECOMENDACIONES Hay que estar pendientes de que el anillo tape todos los huecos para poder hacer la llama no luminosa Asegurarse que la llave del gas está abierta para poder usar el mechero Ser cuidadosos de no estar muy cerca de la llama si tienes algún reactivo

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS https://www.tplaboratorioquimico.com/ https://www.lifeder.com/mechero-de-bunsen/ Chaverri, G. Química General. Manual de Laboratorio. San José: Editorial Universidad de Costa Rica, 1983. Manual de prácticas de laboratorio de química general / Daniel Jesús Alcázar Blanco, Fabio Armando Fuentes Gándara … [et. -al]. - Barranquilla: Educosta, 2016.