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SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓN INSTITUCIONAL

CÓDIGO F03-P03-GI VERSIÓN 2.0

Primeras 1-10 palabras del título QUÍMICA Y BIOLOGÍA APLICADA GUÍA DE LABORATORIO VIRTUAL 2

Estudiante: Oscar Andres Cabra Bobadilla

FUNDACION UNIVERSITARIA SAN MATEO 2019

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Primeras 1-10 palabras del título 1. COMPETENCIA: Describe el impacto de los procesos en los que regularmente hay involucradas sustancias químicas sobre el medio ambiente o la salud humana en ambiente laborales, para prevenir y controlarlos. 2. MARCO TEÓRICO Estados agregación de la materia. Las sustancias en principio pueden existir en tres estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso, como se muestra en la figura 1, los gases difieren de los líquidos y sólidos en la distancia media entre las moléculas. En un sólido, las moléculas se mantienen juntas de manera ordenada, con escasa libertad de movimiento, los sólidos presentan una forma definida. Las moléculas de un líquido están cerca unas de otras, sin que se mantengan en una posición rígida, por lo que pueden moverse, los líquidos adquieren la forma del recipiente que los contenga. Un gas, las moléculas están separadas entre sí por distancias grandes en comparación con el tamaño de las moléculas mismas, los gases también adquieren la forma del recipiente que las contienen (Brown et al., 2004; Chang & College, 2006; Timberlake & Timberlake, 2008). Por procesos físicos es posible la transformación entre los tres estados de agregación de la materia sin que cambie la composición de la sustancia (Brown et al., 2004; Chang & College, 2006; Timberlake & Timberlake, 2008). Al calentar un sólido (por ejemplo, el hielo) se funde y se transforma en líquido (agua), la temperatura en la que ocurre esa transición se denomina punto de fusión. Si continuamos el calentamiento del líquido en gas, esta transformación se da al alcanzar el punto de ebullición del líquido. Por otra parte, el enfriamiento de un gas hace que se condense en la forma líquida. Al enfriar el líquido, se congela a su forma sólida como se observa en la Figura 2.

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Figura 1. Representación microscópica de los Estados de Agregación de la Materia Fuente: Chang & College (2006).

Figura 2. Cambios de estado fase de la materia Fuente: https://mayitoduche21.wordpress.com/2014/07/06/cambios-de-estadofisicodela-materia/ FUENTES BIBLIOGRÁFICAS: Chang, R. & College, W. (2006). Química. Decima edición. México: Mc Graw Hill. Brown, T. L., LeMay Jr, H. E., Bursten, B. E., & Burdge, J. R. (2004). Química La Ciencia Central. Novena Edición. México: Pearson Prentice Hall. Timberlake, K. C. & Timberlake, W. (2008). Química. Segunda Edición. México: Pearson Educación. 3. MATERIALES

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Primeras 1-10 palabras del título a. Formación de hielo instantáneamente 1 Botella de plástico (volumen 250 mL – 600 mL) Agua Congelador Cubos de hielo Bol o recipiente metálico (tamaño mediano o grande) b. Densidades de líquidos caseros 1 recipiente de vidrio (volumen de 1000 mL a 2000 mL) Miel de abejas Jabón líquido lavavajillas verde Aceite de oliva Agua Alcohol 2 Colorantes alimentarios (morado, azul, rojo, amarillo) 1 gotero o 1 jeringa c. Formando gases caseros 3 botellas de plásticas (volumen 250 mL – 600 mL) 1 botella de refresco (Coca – Cola volumen 250 mL – 600 mL) Levadura en polvo 1 cucharadita de azúcar Vinagre Bicarbonato de sodio 1 embudo 4 globos Caramelo carbonatado (Peta ZetasÒ o QuipitosÒ) - OPCIONAL Caramelo masticable de sabor menta (Mentas ChaoÒ) – OPCIONAL

4. PROCEDIMIENTO: Los procedimientos que se describirán a continuación con elementos propios de nuestra cocina nos permitirá identificar los estados de agregación de la materia frente a sus características físicas. NOTA: Lea con mucha atención cada uno de los procedimientos antes de hacer el montaje de cada experimento. a. Formación de hielo instantáneamente 1. Tomar una botella plástica y llénarla hasta el borde con agua de la más pura que tengas a la mano (de filtro o desmineralizada) y ponla en el congelador a una temperatura aproximada de – 8 ºC (8 °C bajo cero); vigilar que se enfríe, pero que no se congele. 2. Cuando tenga el agua a punto de congelarse. Colocar en un bol o recipiente metálico los cubos de hielo y abrir la botella que contiene el agua fría con mucho cuidado (sostenerla con un guante porque estará muy fría), luego vertirla despacio sobre los cubitos y observa el fenómeno.

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Primeras 1-10 palabras del título 5 Preguntas orientadoras: ¿A qué se debe el fenómeno? La estructura del hielo, forma un retículo que ocupa más espacio y es menos denso que el agua líquida. Cuando el agua se enfría, se contrae su volumen, como sucede en todos los cuerpos, pero al alcanzar los 4ºC cesa la contracción y su estructura se dilata hasta transformarse en hielo en el punto de congelación. ¿Cuál es el cambio de estado que se observa? Podemos observar que el hielo tiene menor densidad que el agua líquida y por eso flota. Identifique los posibles factores de riesgo asociados al procedimiento. Quemaduras de primer y segundo grado al manipular el hielo. Podemos usar EPP: guantes para protegernos mientras manipulados esta sustancia. b. Densidades de líquidos caseros 1. Vertir miel en el recipiente de vidrio (sin que toque las paredes del recipiente durante el vertimiento, la miel se debe adicionar en el centro del recipiente); después añadir el jabón líquido lavavajillas de color verde teniendo en cuenta que no toque las paredes del recipiente. 2. Mezclar agua con colorante alimentario (de color azul o morado, por ejemplo) y adicionarlo encima del lavavajillas con cuidado de no tocar las paredes del recipiente y que no traspase las capas de miel y lavavajillas. Continuar añadiendo una capa gruesa de aceite de oliva siempre en el centro del recipiente. 3. Por último, mezclar el alcohol con colorante alimentario rojo, pero tener en cuenta dé no lo adicionarlo en el centro como los anteriores líquidos. Si lo haces, el alcohol puede atravesar la capa de aceite y alcanzar la capa de agua teñida de azul o morado, y se mezclaran todas las sustancias arruinando el experimento. Para evitarlo, utiliza un gotero jeringa para dejar escurrir el alcohol por las paredes del recipiente. Preguntas orientadoras: ¿A qué se debe el fenómeno? Si los extremos de las moléculas de un líquido son afines con los del otro, se atraerán, “se pegarán” unas a otras formando una mezcla, como pasa con el alcohol y el agua. En cambio, si no hay atracción, las moléculas no se unen y el líquido menos denso quedará sobre el más denso, como en el caso del agua y el aceite ¿Por qué no se mezclan los líquidos? Agua y aceite no pueden mezclarse, No hay atracción entre moléculas de agua y moléculas de aceites, El aceite flota debido a que su densidad es menor que la del agua. Las moléculas de detergente cierran la 'brecha' entre las moléculas del aceite y del agua y permiten que se mezclen entre sí. Con la adición de un emulsionante para el aceite y el agua se obtiene una mezcla estable.   Identifique los posibles factores de riesgo asociados al procedimiento. El alcohol en grandes cantidades puede quemar la piel, y es inflamable cuando lo acercamos al calor, el aceite pasa lo mismo silo acercamos al fuego, en el experimento tenemos que tener especial cuidado cuando mezclamos sustancias debido a que nosotros no sabemos que reacción química pueda tener estas mezclas, usar todos nuestros elementos de protección personal c. Formación de gases caseros

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Primeras 1-10 palabras del título 6 1. En la primera botella vertir una cantidad de agua tibia hasta llenar 2 o tres 3 cm de la botella, añadir un sobre de levadura en polvo y mezclarlo hasta que se disuelva. Adicionar una cucharada de azúcar mezclar de nuevo, y cubrir la boca de la botella con un globo rápidamente y observar. El realizar este procedimiento este empieza a hervir muy lento y se evidencia salir un vapor produciendo un gas al colocar la bomba en la boca de la botella esta se sube lentamente e inicia a inflarse. 2. En la segunda botella vertir una cantidad de vinagre hasta llenar 5 o 6 cm de la botella, incorporar bicarbonato de sodio hasta cubrir la mitad del vinagre, y cubrir la boca de la botella con un globo rápidamente y observar. En este procedimiento del vinagre con el bicarbonato es más rápida la hervida del producto y el gas se produce más rápidamente inflando el globo con mayor velocidad eso quiere decir que el gas es más ligero su producción. 3. [PROCEDIMIENTO OPCIONAL] Tomar una botella de gasesosa (Coca –Cola) llena, vacíar la mitad y añadir un sobre de azúcar carbonatada (Peta ZetasÒ o QuipitosÒ), y cubrir la boca de la botella con un globo rápidamente y observar. 4. [PROCEDIMIENTO OPCIONAL] Adicionar en una botella la parte restante de la gaseosa (Coca – Cola), introducir de 3 a 4 caramelos masticables de sabor menta (Mentas ChaoÒ) en su interior y cubrir la boca de la botella con un globo rápidamente y observar. Preguntas orientadoras: ¿Qué globo se infla más? El globo del vinagre y el bicarbonato de sodio fue más rápidamente el proceso de reacción, Al mezclar el vinagre (que es un ácido) con el bicarbonato de sodio (que es un base), reaccionan y se transforman en agua, acetato de sodio (una sal) y dióxido de carbono (un gas). El dióxido de carbono (CO2) es el gas responsable de que se formen las burbujas de la erupción del volcán y que se hinche el globo. ¿Cuál reacción química es la más fuerte y qué posible ecuación química describe el proceso? KP+O2-PN5+PT: Es una reacción entre una sal básica (el bicarbonato de sodio) y un ácido (el vinagre, ácido acético al 5%), esta reacción en realidad primero genera otro ácido, el ácido carbónico H2CO3, que rápidamente se descompone en CO2 gaseoso y agua. ¿Cuál es el gas que se genera y cómo se puede identificar? La efervescencia es un proceso químico que consiste en la reacción de un ácido con un carbonato o bicarbonato de sodio desprendiendo dióxido de carbono a través de un líquido. Un ejemplo se ve en las bebidas carbonatadas, en estas el gas que se escapa del líquido es el dióxido de carbono Identifique los posibles factores de riesgo asociados al procedimiento. Para los cuidados de tu salud es muy importante el bicarbonato por que regula el pH controlándolo en el cuerpo humano. 5. PRESENTACIÓN DEL INFORME DE LABORATORIO: Para hacer la presentación del informe de laboratorio debe contener los siguientes apartados: 1. Resumen, Con este experimento aprendí a verificar los estados de los líquidos, sólidos y su comportamiento cuando se colocan a diferentes estados en el medio ambiente. Al igual a identificar como podemos sacar gas de un ácido y una base mezclando correctamente.

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Primeras 1-10 palabras del título 7 2. Objetivos del laboratorio: Aprender a sacar gas de las mezclas de un ácido y una base, observar el estado de los líquidos, cuando son transformados a sólidos y viceversa. 3. Materiales Experimento 1: Hielo en cubos, agua fría, ola, refrigerador. Experimento 2: Miel abeja, agua con color morado, aceite oliva, alcohol, gotero vaso jabon liquido de losa. Experimento 3. Una botella, agua tibia de 2 o tres 3 cm, un sobre de levadura en polvo, 1 cucharada de azúcar y un globo. Experimento 4: Una botella, vinagre de 6 o tres 3 cm, un sobre de bicarbonato de sodio, y un globo. Método: Teniendo en cuenta la observación de cada experimento que realice sacare mis propias conclusiones en cada caso dentro de este aprendí a identificar estas dos estructuras muy importantes cuando se mezclan correctamente algunos componentes que tenemos en nuestra cocina como identificar la transformación liquida en sólidos, al igual como poder fabricar un ácido con un una base. diagrama de flujo que evidencie el paso a paso de la actividad y los materiales usados. 4. Factores de riesgo: Experimento 1: Quemaduras de primer y segundo grado al manipular el hielo. Podemos, usar EPP: guantes para protegernos mientras manipulados esta sustancia. Experimento 2: El alcohol en grandes cantidades puede quemar la piel, y es inflamable cuando lo acercamos al calor, el aceite pasa lo mismo silo acercamos al fuego, en el experimento tenemos que tener especial cuidado cuando mezclamos sustancias debido a que nosotros no sabemos que reacción química pueda tener estas mezclas, usar todos nuestros elementos de protección personal. Experimento 3. Para los cuidados de tu salud es muy importante el bicarbonato por que regula el pH controlándolo en el cuerpo humano. 5. Resultados.

Hielo en su estado natural

Hielo cuando le cae las primeras gotas de agua fría.

Hielo tiene menor densidad que el agua líquida y por eso flota.

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Si los extremos de las moléculas de un líquido son afines con los del otro, se atraerán, “se pegarán” unas a otras formando una mezcla, como pasa con el alcohol y el agua

La levadura es un ser microscópico que necesita azúcar para vivir. Consume azúcar y en su lugar produce un gas llamado dióxido de carbono que se emplea, el gas hace que forme las burbujas de la erupción así hace que se inche el globo.

El aceite flota debido a que su densidad es menor que la del agua. Las moléculas de detergente cierran la 'brecha' entre las moléculas del aceite y del agua y permiten que se mezclen entre sí.

Al mezclar el vinagre (que es un ácido) con el bicarbonato de sodio (que es un base), reaccionan y se transforman en agua, acetato de sodio (una sal) y dióxido de carbono (un gas). El dióxido de carbono (CO2) es el gas responsable de que se formen las burbujas de la erupción del volcán y que se hinche el globo.

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6. Conclusiones: 6.1 Observo que los líquidos después de ser sometidos a otras temperaturas se pueden transformar en sólidos y su reacción es inmediata al ambiente. 6.2 hay elementos que cuando se mezclan las moléculas de un líquido debido a su densidad suelen ser más livianas que otras adicional a esto algunos líquidos sirven para aislamiento de otros. 6.3 con la mezcla de algunos productos de la cocina también aprendí a sacar gas unos más ligeros que otros. 7. Referencias bibliográficas.

Citas http://fundacionboreas.org/?p=1396 “ Es la pregunta que una oyente de Fraga formulaba el pasado 30 de mayo en el programa matinal Despierta Aragón de Aragón Radio y a la que un miembro de la Fundación Boreas daba respuesta, cumpliendo así con uno de los fines de la Fundación como es la divulgación de la ciencia.” http://www.rtve.es/noticias/20100621/mezcla-hielo-sal-enfria-mucho-masrapido/336528.shtml “Nuestro colaborador habitual, el profesor Manuel Díaz Escalera ha hecho el experimento, pero sin refrescos. Los efectos que sufrirían las latas o las botellas se ven reflejados en los vasos y en los charcos de agua debajo de cada vaso.”