• Author / Uploaded
• Steven Agredo Sánchez

Citation preview

RECONOCIMIENTO Y USO DE MATERIALES DEL LABORATORIO Y MECHERO BUNSEN

Andrea Stephania Angulo Castillo Lady Daviana Castaño Herrera Kerlin María Gómez Asprilla Laboratorio de Química General Facultad de Ciencias Básicas Universidad Santiago de Cali [email protected] [email protected] [email protected] Agosto-24-2018

RESUMEN Se aprendió el uso y la clasificación de los diferentes materiales de laboratorio los cuales se pueden categorizar en volumétricos, equipos de medición, equipos de calentamiento, equipos de sostén y especiales. Para comprender su uso se realizó una prueba para observar como estos se empleaban. Con el mechero bunsen se identificaron las diferentes normas de seguridad, sus modos de uso y los diferentes factores que intervienen en el proceso de combustión. PALABRAS CLAVES: Utensilios químicos, clasificación, modo de uso, combustión.

INTRODUCCION: Los materiales de laboratorio se pueden clasificar a partir de las diferentes utilidades que se le pueden dar a cada uno de ellos, para poder manejar un mejor desarrollo dentro del laboratorio es necesario conocer sus características. Su clasificación es la siguiente: equipos volumétricos, son empleados para medir como su nombre lo indica el volumen de los líquidos, entre ellos podemos encontrar probetas, buretas, pipetas, etc. Su material debe ser de vidrio para facilitar su visualización [El vidrio del que están fabricados estos instrumentos suele ser más costoso debido al tiempo gastado en el proceso de calibración] (Giraldo, 2009)1.

Equipos de calentamiento, este tipo de materiales permiten realizar mezclas o reacciones químicas al mismo tiempo que están sometidas al calor, están fabricados en vidrio resistente debido a los cambios bruscos de temperatura entre ellos podemos encontrar tubos de ensayo, vaso de precipitados, balón de fondo plano, etc. Equipos de sostén, son materiales que se emplean para el soporte o sujeción de otro material necesario para realizar análisis o pruebas, podemos encontrar, gradilla, pinza metálica, pinza con nuez, etc. Equipos auxiliares, entre ellos podemos encontrar el mechero bunsen, planchas de agitación-calentamiento. Por ultimo encontramos los equipos de medición, 1

se emplean para medir magnitudes físicas mediante un proceso de medición, entre ellas se puede encontrar la balanza. Otro instrumento importante en el laboratorio es el mechero de bunsen, el cual fue inventado a mediados del siglo XIX por el químico alemán R. W. Bunsen. Este equipo es utilizado en los laboratorios para esterilizar, fundir y/o evaporar sustancias. El mechero está compuesto por un tubo, llamado cañón, a cuya base llega la entrada de gas a través de un orificio llamado chicle. En esta zona están presenten unas aberturas regulables mediante una anillo llamado viola, que permiten la entrada de aire al cañón.

enrollar la marguera alrededor del mechero, una sola persona debe hacer uso del mechero, en caso tal de que la llama haga mucho humo regular el paso del aire. Al realizar todas esas precauciones se dio comienzo a la práctica haciendo ensayos básicos a la llama para posteriormente poner en contacto una capsula en los dos estados de la llama, azul y amarilla. Luego se toman diferentes reactivos los cuales son hierro en polvo, azufre, carbonató de estroncio, alambre galvanizado y estos se aproximaron a la llama; primero a la zona de la llama que se encuentra en la boca del tubo por donde se inicia la llama, luego se subió a la mitad de la atura de la llama; y por último se llevó, al extremo superior de la llama.

Mediante la regulación del aire se pueden producir dos tipos de combustión: combustión completa e incompleta, la cual a su vez presentan dos tipos de llama, [La llama se considera como una combustión visible que implica el desprendimiento de calor a una temperatura elevada]2 (Giraldo, 2009), su principal diferencia se puede encontrar en la presencia de oxigeno que tiene cada uno de ellos. METODOLOGIA: SECCION A: Para entender los diferentes usos de los materiales del laboratorio, se decide hacer una pequeña practica midiendo 100ml de H2O en una probeta, trasvasarlo a un Erlenmeyer de 250ml haciendo uso de una pipeta graduada y por ultimo trasvasar 5ml,7ml y 10ml a tres tubos de ensayos. SECCION B: Para poder tener un manejo del mechero se necesitan saber sus precauciones las cuales son: Cerciorarse Que la manguera que conduce el gas este bien asegurada, no 2

RESULTADOS: USO DEL MECHERO BUNSEN PERTURA DE LA REJILLA

COLOR

Poca apertura

Azul.

Mas apertura

Amarillo

APARIENCIA DE L CAPSULA

Apariencia de la capsula no hubo ningún cambio. No hubo ningún cambio.

ENASAYO A LA LLAMA COMPONENTE

ALTURA DE LA LLAMA Bajo

Hierro en polvo

Medio Extremo superior Bajo

Azufre

Medio Extremo superior

Bajo

Medio Carbonato de estroncio

Alambre galvanizado

Extremo superior

OBSERVACIONES Se obtuvo un cambio de color azul. Se obtuvo un color morado. Se solidifico. Entro en su punto de ebullición emitió un gas y un olor fuerte. El cambio de color fuerte de manera más rápida (morado). De manera lenta fue cambiando de color. Se fue formando de color amarillo para posteriormente oscurecerse.

Se notaron unos orificios.

No se notó ningún cambio.

Bajo

Emite una llama naranja más fuerte y su estructura también se tornó de color naranja.

Medio

Emite una llama de color naranja.

Extremo superior

No se notó ningún cambio. 3

MATERIALES

PROCEDIMIENTO DEL AGUA DESTILADA

RESULTADOS

-Agua destilada

Se mide 10ml de agua en una probeta al trasvasarlo a un Erlenmeyer se observó que había más cantidad de agua

Luego procedimos a la pipeta graduada trasvasamos 5ml, 7ml y 10ml a 3 tubos de ensayos obtuvimos diferentes cantidades.

-Probeta -Erlenmeyer -Pipeta -Tubos de ensayo

En la combustión se presentan dos clases, las cuales son, combustión completa e incompleta; cada una de ellas presentan diferentes fórmulas químicas; para la combustión completa su fórmula es la siguiente: CH4+2O2------CO2+2H2O Este tipo de combustión se caracteriza por presentar suficiente oxígeno, ocasionando que el combustible se queme hasta su máximo grado de oxidación. Combustión incompleta: 4CH4+7O2------2CO+2CO2+8H2O A diferencia de la combustión completa este se caracteriza por su falta de oxígeno, esto a su vez ocasiona que el combustible no se oxide completamente, formando sustancias que todavía pueden seguir oxidándose como el monóxido de carbono.

DISCUSIÓN: SECCIÓN A: Al medirse 100ml de H2O en una probeta y trasvasarlo a un Erlenmeyer se puede observar que había más cantidad de agua, con lo cual se concluye que su medición no fue exacta; esto resulta ser cierto ya que las

probetas no poseen una gran exactitud, cómo se puede comprobar en la siguiente cita de texto [se utiliza para medir volúmenes de poca exactitud]3 (sanchez, 2013) . Luego se hace uso de la pipeta graduada se trasvasan 5ml, 7ml y 10ml a 3 tubos de ensayo los cuales obtuvieron diferentes cantidades. Al ser la pipeta graduada con una capacidad de 10ml esto hacia que su medición fuera más exacta. [Las pipetas de volúmenes muy pequeños permiten una medición bastante precisa de los fluidos, mientras que las pipetas de mediciones de volúmenes más grandes permiten una medición menos crítica]4 (Guaura, s.f.). SECCIÓN B: Al manipular la entrada de aire se observa que si la entrada de aire está cerrada se produce una llama rojiza [si el mechero arde con la entrada de aire cerrada, la combustión es incompleta]5 (jaramillo & valdés romaña, 2010) ;este tipo de combustión se ocasiona por la falta de oxígeno, esto origina diferentes sub productos procedentes de la combustión los cuales incluyen hidrocarburos no quemados; mientras que si la entrada está abierta se produce una llama azul [ al abrir el paso de aire, 4

la combustión es completa y en la llama se aprecian dos zonas claramente separadas por un cono azul pálido]6 (William Daub, 2005)esta llama es más calorífica y estos no dejan residuos. Al aproximar la capsula directamente en la llama azul se observa que este no presenta ningún cambio, esto es correcto ya que la llama azul no debería dejar residuos. Como lo cita los autores William Daub, G y Seese, William S. [Formando únicamente agua y dióxido de carbono cuando la combustión es completa]7 (William Daub, 2005). Al aproximar la capsula en la llama amarilla nuevamente no se notó ningún cambio, esto se puede decir que es incorrecto ya que la llama amarilla como se cita en el siguiente texto presenta las siguientes características [Una llama pobre, con poca entrada de aire al mechero, tiene forma vacilante, es de color rojizo (menor temperatura) y más oscura porque contiene muchas partículas de hollín, y produce humos que manchan]8 (jaramillo & valdés romaña, 2010), uno de los principales factores que se puede identificar para que la capsula no presente estas características exponiéndola a llama es la falta de exposición a la cual se dejó la capsula de porcelana al fuego. Se toma la muestra de hierro en polvo, al aproximarse a la llama mediante una espátula este va cambiando su tonalidad, en el extremo superior de la llama se torna de un color azul, en el nivel medio cambia a un color morado y como resultado final este se solidifica; este cambio de color se produce ya que los átomos vibran con más energía, debido a las elevadas temperaturas. En el texto principios de la química: los caminos del descubrimiento explica que la reacción del hierro en polvo en contacto con el fuego es el óxido de hierro [las ollas y las cacerolas de hierro

pueden calentarse en una hornilla sin prenderse fuego. Sin embargo, un polvo de limaduras de hierro bien dividido se oxida con rapidez para formar F 2O3, por que el polvo presenta una superficie mucho mayor para la reacción]7 (Peter William Atkins, 2006) El contacto directo del hierro en polvo con el fuego crea una chispas, esto no fue posible en la práctica ya que su contacto estaba mediado por la espátula [Algunos metales como el hierro, desarrollan espectaculares efectos de luz al reaccionar con el oxígeno y el calor]8 (azpeita). El azufre al entrar en proceso de combustión reacciona como dióxido de azufre como se puede corroborar en el libro teoría de la combustión [todo el contenido de azufre en un combustible, en un proceso de combustión, se transforma en SO2 y SO3]9 (naranjo, 2011). En los resultados de la práctica el azufre emitió un gas con un olor particularmente fuerte, esto es debido al dióxido de azufre, el cual es un gas incoloro, altamente toxico. Este es uno de los principales causantes de la lluvia acida, llevado a la atmosfera mediante diferentes procesos de combustión. S+O2 ------SO 2

El comportamiento del carbonato de estroncio en la práctica en un principio no fue muy notorio ya que no se presentaron cambios muy notables, cuanto la muestra de carbonato de estroncio en el nivel bajo de la llama se fue tornando de un color amarillo para posteriormente oscurecerse. El carbonato de estroncio usualmente es utilizado en la pirotecnia ya que este al combustionar crea un color característico rojo [Sales de Estroncio (Sr). Causantes del color ROJO. Entre 5

las que se incluye el nitrato de estroncio, el carbonato de estroncio o el sulfato de estroncio.]10 (universitat do valencia, 2016) . Este efecto no fue posible verlo en la práctica ya que no hubo un contacto directo entre el fuego y el carbonato de estroncio, ocasionando que este no alcanzara la temperatura adecuada. El alambre galvanizado es producto de zinc adherido al acero mediante un proceso metalúrgico; creando aleaciones de Zn-Fe en distintas proporciones. Este proceso protege al hierro de la corrosión. En la práctica el alambre galvanizado después de un tiempo al estar expuesto al fuego comenzó su estructura a tornarse de un color rojo; esto es debido a la energía que el fuego le proporcionaba. El alambre galvanizado es apto de soportar altas temperaturas [La exposición constante a temperaturas inferiores a 200 C es un entorno perfectamente aceptable para el acero galvanizado. También se obtiene un buen comportamiento cuando se expone el acero galvanizado a temperaturas superiores a 200 C de forma intermitente] 11 (GATEG, s.f.) . CONCLUSIÓN: SECCIÓN A: -se pudo aprender las diferentes características y la clasificación de cada uno de los materiales de laboratorio. -se puede concluir que no todos los materiales presentes en el laboratorio, presentan el mismo grado de exactitud.

SECCIÓN B:

-se pudo apreciar los diferentes factores que intervienen en el proceso de la combustión. -se identificaron las diferencias entre los diferentes tipos de combustión. -se recomienda dejar a un mayor grado de exposición los materiales y/o reactivos a estudiar, ya que estos pueden presentar resultados retardados.

BIBLIOGRAFÍA / REFERENCIAS

1. Giraldo, R. D. (2009). Manual de técnicas de laboratorio químico. Medelíin: editorial universidad de Antioquia. 2. Giraldo, R. D. (2009). Manual de técnicas de laboratorio químico. Medellín: editorial universidad de Antioquia

3.azpeita, f. i. (s.f.). el fuego como recurso luminoso didactico. 12-13. 4. GATEG. (s.f.). Obtenido de https://www.ateg.es/lagalvanizacion/preguntasfrecuentes 5.Guaura, R. D. (s.f.). lifeder.com. Obtenido de https://www.lifeder.com/pipetagraduada/ 6.jaramillo, M. p., & valdés romaña, n. y. (2010). quimica basica: practicas de laboratorio. editorial instituto tecnologico metropolitano. 7.naranjo, c. s. (2011). Teoria de la combustión. Madrid: unidad didactica.

6

8.Peter William Atkins, L. J. (2006). principios de la quimica: los caminos del descubrimiento. panamericana. 9.sanchez, a. s. (2013). operaciones auxiliares elementales en laboratorio y en procesos en la industria quimica y afines. IC editorial. 10.universitat do valencia. (9 de marzo de 2016). Obtenido de https://www.uv.es/uvweb/masterquimica/es/master-universitarioquimica/color-fuegos-artificialesexplicado-gracias-quimica1285949129052/GasetaRecerca.ht ml?d=Desktop&id=1285960925955 11.William Daub, G. y. (2005). quimica. octava edicion. mexico: editorial universidades.

7

8