Manual de Prácticas del Laboratorio de Química de Materiales de la UAA

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE AGUASCALIENTES

CENTRO DE CIENCIAS BÁSICAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ACADEMIA DE QUÍMICA MANUAL DE PRÁCTICAS DEL LABORATORIO DE QUÍMICA DE MATERIALES ING. MANUFACTURA Y AUTOMATIZACIÓN INDUSTRIAL 2do. SEMESTRE ENERO - JUNIO 2025 PROFESOR: LIC. MIGUEL ARMANDO LÓPEZ HERNÁNDEZ

REGLAMENTO DE LOS LABORATORIOS DEL DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

• Antes de asistir a la práctica deberá leer el texto completo y traer por escrito o en un diagrama el planteamiento del experimento a realizar (pre-reporte).
• Es obligatorio asistir con bata y lentes de seguridad.
• Está prohibido comer, fumar, beber y masticar chicle dentro y fuera del laboratorio.
• Se debe de informar inmediatamente al profesor o al técnico cualquier accidente que ocurra durante la práctica.
• Los remanentes de reactivos utilizados NO deben regresarse a los envases originales sino en el lugar en que se indique al inicio de la sesión.
• Los recipientes que contengan reactivos deberán mantenerse cerrados al no usarse.
• Nunca deberán efectuarse experimentos no descritos en la práctica.
• Salvo indicaciones precisas, nunca tape un tubo de ensaye con el dedo.
• Si es necesario inhalar algún gas, se provocará una corriente de aire con la mano entre la boca del recipiente y la nariz. NUNCA inhalar directamente del recipiente.
• No deberá verterse nunca agua a los ácidos, sino al contrario, teniendo precaución. Asimismo, deberá tenerse cuidado cuando se vierta amoniaco a un líquido caliente o un ácido concentrado a una base fuerte y viceversa.
• Siempre consulte al instructor para aclarar cualquier duda.
• Al retirarse del laboratorio debe dejar su lugar de trabajo limpio.

Código: FO-121500-20 Revisión: 00 Emisión: 16/06/2009

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CENTRO DE CIENCIAS BÁSICAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA MANUAL DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO QUÍMICA DE MATERIALES

ÍNDICE DE PRÁCTICAS

No. NOMBRE DE LA PRÁCTICA PÁG.

1. Uso del Material de laboratorio 5
2. Métodos físicos de separación de mezclas 9
3. Metales y no metales 12
4. Enlace químico 14
5. Reacciones de desplazamiento 16
6. Obtención de Baquelita 18
7. Polímeros de adición 20

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PRÁCTICA No. 1 USO DEL MATERIAL DE LABORATORIO

OBJETIVO

Conocer el material más útil y común, así como algunas técnicas y reglas de seguridad, que serán útiles en el laboratorio de química.

INTRODUCCIÓN

Existe gran variedad en lo que a material de laboratorio se refiere debido a la diversidad de necesidades en las prácticas y experimentos químicos.

El material de vidrio está elaborado con vidrio de boro silicato que resiste altas y bajas temperaturas (no cambios bruscos), es muy fácil de desinfectar, además es inerte y es muy frágil, por lo que se deberá ser muy cuidadoso con él. Hay además material de porcelana, aluminio y plástico, que se utiliza para llenar necesidades.

Gracias al avance de la tecnología, el hombre se vale para realizar sus actividades de una serie de aparatos e instrumentos de laboratorio que le permiten facilitar su trabajo y obtener una mejor calidad. El laboratorio es la instalación o local donde se desarrollan las ciencias experimentales, está provisto de instalaciones especiales, materiales, aparatos (ver lista anexa), recipientes, sustancias y elementos indispensables, donde se puede llevar a la práctica a través de experimentos, todos los hechos que se observan en nuestra experiencia, y obtener de esta manera los datos o la información que confirma lo visto en teoría.

El laboratorio ha representado en la historia de la química, la bioquímica, la física y la medicina; un apoyo muy importante en donde los hombres de la ciencia se han dedicado a buscar respuestas a sus dudas y soluciones a sus problemas de investigación; se han podido establecer las relaciones que observamos en los hechos naturales con los conocimientos, las experiencias, etc.

El llevar a cabo experimentos en el laboratorio, facilita la comprensión y en el entendimiento de los fenómenos y los hechos que se dan en la naturaleza, como la energía nuclear, los microscopios electrónicos y otros más.

Dentro del comportamiento y medidas preventivas en el laboratorio, es recomendable contar con una bata blanca en el momento de la práctica, ya que protegerá de posibles salpicadas de sustancias como los ácidos , álcalis, etc .; usar franelas para mantener la limpieza necesaria en las mesas de trabajo antes y después de la práctica; utilizar telas blancas para limpiar los utensilios y para secarse las manos antes y después de concluir el experimento; rotular los experimentos que contengan sustancias para evitar errores y confusiones.

Los ácidos, álcalis y sustancias de empleo delicado, deben ser manipuladas con mucho cuidado, el alumno debe seguir las indicaciones que el maestro le indique, así como tener un comportamiento cuidadoso y de disciplina mientras permanezca en el laboratorio y, en caso de no contar con el material necesario, lo podrá suplir por otros más sencillos y de fácil acceso que el maestro indique.

Además de realizar lo mejor posible los distintos análisis modernos de laboratorio, el alumno debe recordar constantemente las posibles causas de accidentes, los eventuales peligros y las medidas más eficaces para disminuir las posibilidades de lesiones y daños materiales.

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PELIGROS EN EL LABORATORIO

1 .- Incendio o explosión al utilizar solventes inflamables. 2 .- Reactivos venenosos, corrosivos y cáusticos. 3 .- Quemaduras y escaldaduras, incluyendo las provocadas por choques eléctricos. 4 .- Laceraciones por vidriería rota, cuchillas, etc. 5 .- Peligros de radiación.

MATERIAL DE VIDRIO

MATERIAL

TIPOS UTILIDAD

Varilla Diferente diámetro Preparar tubos en diferentes ángulos.

Agitador Estándar Agitar manualmente.

Pipetas De Mohr Volumétricas Verter volúmenes variables Transferir alícuotas

Tubos de ensaye Cilíndrico Cónicos (punta) Efectuar reacciones, cristalizaciones. Centrifugar mezclas.

Vasos de precipitados Diferente capacidad. Mezclar, calentar, verter y cristalizar.

Matraces Erlenmeyer Aforados Balón Destilación Kitasato Calentar, cristalizar, valorar. Preparar soluciones patrón. Calentar, destilar, fluir. Destilar. Filtrar a presión reducida

Probetas Distinta capacidad Medir y mezclar

Buretas Micro buretas Lisa De Banda Para efectuar valoraciones

Refrigerantes Rectos De Rosario En Serpentin Destilar, refluir efluir Destilar

Embudos Talle corto, largo Filtrar, transferir

Vidrios de reloj Distinto diámetro Desecar precipitados, pesar polvos

MATERIAL DE PORCELANA

MATERIAL

TIPOS UTILIDAD

Cápsula Distinto diámetro Calentar, verter, contener

Crisol Distinto diámetro Calcinar

Mortero Distinto diámetro Triturar, pulverizar una muestra

Embudo (Buchner) Distinto diámetro Filtrar al vacío

OTROS MATERIALES

CONEXIONES

PINZAS SOPORTE COMPLETO

Hule (mangueras) Vidrio (tubos) Mariposa (bureta) Nuez (matraces) Tubo de ensaye Crisol Soporte Aro Tela de asbesto Mechero Triángulo de porcelana

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APARATOS COMUNES

APARATOS

TIPOS UTILIDAD

Balanza Granataria Analítica Pesar con una exactitud de 0.1 g. Pesar con una exactitud de 0.0001 g.

Centrífuga Sedimentar un precipitado

Estufa Distintos tamaños Secar material, desecar muestras, (temperatura entre 100 y 150 ℃)

Mufla Distintos tamaños Calcinar muestras (aprox. 1000 ºC)

Desecadores Distintos tamaños Enfriar material de porcelana o de vidrio antes de pesarlo (atmósfera libre de vapor de agua)

MATERIAL

REACTIVOS

Tubos de ensaye Pipetas graduadas Pipetas Volumétricas Vidrio de Reloj Espátula Gradilla Charolas para pesar sustancias Agua de la llave NaCl en polvo

PROCEDIMIENTO

A) Representar algunos de los materiales más comunes usados en los laboratorios y describir otros (los que indique el maestro).

B) Uso de diferentes materiales. 1 .- Medir diferentes volúmenes de agua en tubos de ensaye y transferirlos a otros. 2 .- Hacer pesadas de diferentes cantidades de NaCl.

RESULTADOS

A) Ejemplos de diferentes tipos de materiales EJEMPLO DIBUJO COMENTARIO

B) Uso del material

CUESTIONARIO

1 .- ¿ Qué diferencias hay entre una balanza analítica y una balanza granataria? 2 .- ¿ Cuál es la diferencia entre una pipeta graduada y una volumétrica?

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PRÁCTICA No. 2 MÉTODOS FÍSICOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS

OBJETIVO

Aplicar algunas operaciones básicas para separar mezclas de sustancias

INTRODUCCIÓN

Cuando las sustancias se combinan conservando cada una su identidad y propiedades, se dice que se trata de una mezcla. Existen dos tipos de mezclas: homogéneas y heterogéneas.

Las mezclas homogéneas se obtienen cuando una sustancia se disuelve en otra. Aparecen uniformes en toda su extensión y no pueden separarse por los procesos de filtración o decantación. El agua de mar es un ejemplo de mezcla homogénea.

Las mezclas heterogéneas no son uniformes y pueden apreciarse los diferentes componentes. El agua con arena o aceite es un ejemplo de mezcla heterogénea.

Los métodos físicos son aquellos que no alteran la naturaleza química de las sustancias y permiten la separación y purificación de las mismas, así como diferentes para cada tipo de mezcla en particular.

Algunos métodos de separación y purificación son:

A) DECANTACIÓN

Es un proceso en el que un sólido se separa de un líquido, permitiendo que el primero se sedimente y vertiendo el segundo con cuidado, sin perturbar el sólido sedimentado.

B) FILTRACION

Por este método se pueden eliminar las partículas sólidas que son demasiado pequeñas que están suspendidas en el líquido. Se utiliza un medio filtrante que permite el paso del líquido, pero retiene las partículas sólidas. El medio filtrante es escogido de acuerdo al tamaño de éstas.

C) SUBLIMACIÓN

Cuando algunos sólidos, tales como el yodo y el hielo seco, se calientan a presión atmosférica, se vaporizan directamente sin antes fundirse formando un líquido. Este proceso se denomina sublimación y puede usarse al igual que la destilación de líquidos para purificar sustancias.

D) COAGULACIÓN

La sedimentación de los sólidos, que es un paso necesario para poder decantar un líquido, puede acelerarse agregando reactivos que producen coagulación. El sulfato de aluminio y el hidróxido de calcio reaccionan para formar un precipitado de hidróxido de aluminio:

Al2(SO4)3 + 3 Ca(OH)2 > 2 AI(OH)3 + 3 CaSO4

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