MANUAL DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE CINÉTICA Y EQUILIBRIO
Camila Ochoa CanoApuntes25 de Marzo de 2017
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MANUAL DE PRÁCTICAS DE
LABORATORIO DE
CINÉTICA Y EQUILIBRIO
CNQ-181
EDITADO POR:
CARLOS ORTIZ G.
FABIO RINCÓN P.
UNIVERSIDAD DE ANTIOQUIA
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y NATURALES
INSTITUTO DE QUÍMICA
MEDELLÍN
2007
Revisó (2010): M. C. Pinilla B.
INTRODUCCIÓN
Los objetivos de las prácticas de laboratorio- propuestas en este manual- apuntan, en resumen, a que los estudiantes:
- Apliquen los conceptos fundamentales de cinética química, termodinámica y equilibrio químico.
- Con base en el modelo constructivista del aprendizaje, realicen actividades que los motiven a cotejar sus propias concepciones.
- Reconozcan, a la luz de los resultados, que a pesar que la teoría y la práctica van ligadas, a veces sólo se consigue un ajuste aproximado entre las dos - debido a los límites de aplicación inherente a acuella y a las condiciones experimentales de ésta, que en ciertas situaciones no son del todo ideales-.
Las prácticas han sido elaboradas con la misma extensión y profundidad como se tratan los temas en el correspondiente curso teórico – cuyo objetivo general es iniciar a los estudiantes en el conocimiento de los fundamentos, de cinética química termodinámica y equilibrio químico.
En cada práctica se establecen los objetivos; se presenta un marco teórico conciso y concreto; el equipo y los reactivos necesarios; las indicaciones mínimas relacionadas con los montajes del equipo y el procedimiento a seguir – la intención es que los estudiantes utilicen la imaginación en el desarrollo de estas etapas -; y, las normas de seguridad en el manejo de reactivos y equipos.
Parte de la esencia de algunas prácticas, ha sido tomada de las propuestas en textos y revistas como “Journal of Chemical Education”. Las modificaciones a estas prácticas de referencia se relacionan ya sea con los reactivos, con los equipos o con el procedimiento.
Las prácticas propuestas hasta ahora no son definitivas. Continuamente se mejorarán ó se reemplazarán por otras que se juzguen más apropiadas a los objetivos del curso.
El cuestionario propuesto y otros aspectos de las prácticas se pueden modificar o cambiar (es potestad del profesor del curso); sin embargo, se recomienda mantener el espíritu de los objetivos.
En la elaboración de este manual fue valiosa la colaboración de los profesores Ángel Granados y Alfonso Gómez por sus sugerencias en los montajes y procedimientos.
CARLOS ORTIZ G. FABIO RINCÓN P.
Profesor Profesor
ÍNDICE DE PRÁCTICAS
| Página |
1.Manejo de equipo volumétrico básico | 4 |
2.Cinética de la reacción de descomposición del Peróxido de hidrógeno | 6 |
3. La función de un catalizador en una reacción química | 11 |
4. Determinación simultánea, por calorimetría, de la concentración de ácidos y bases fuertes y el cambio en la entalpía de neutralización
| 16 |
5. El equilibrio químico: un equilibrio dinámico
| 20 |
6. Aplicaciones del principio de LeChatelier | 23 |
7. El concepto de pH y pH-metría | 27 |
8. Titulaciones volumétricas ácido-base | 30 |
9. Determinación analítica ácido base por pH-metería
10. Soluciones reguladoras | 34 39 |
11. Simulación de la acción amortiguadora del plasma sanguíneo
| 43 |
12. Titulación volumétrica y potenciométrica de una solución de ácido sulfúrico 13. Disolución del hidróxido de calcio en agua. Solubilidad molar y análisis termodinámico | 46 49 |
1. MANEJO DE EQUIPO VOLUMETRICO BASICO
OBJETIVO
- Consolidar las destrezas adquiridas en cursos anteriores en cuanto al manejo de equipos y reactivos de laboratorio, cuyas técnicas serán usadas en el desarrollo de las prácticas de este curso.
EQUIPOS Y REACTIVOS
- Equipo disponible en el laboratorio
- NaCl(s) (comercial)
- HCl(ac); NaOH(ac) estándar, aproximadamente 0,1 M
- Fenolftaleína (indicador)
PROCEDIMIENTO
Nota: es de vital importancia antes de empezar la práctica de laboratorio el lavado y el secado en la estufa del pesamuestras.
A. Preparación de un volumen exacto de solución acuosa de NaCl.
En un pesamuestras pese una cantidad aproximada, pero conocida, a 1,50 g de NaCl. A partir de este soluto prepare 100,00 mL exactos de solución acuosa, en un balón volumétrico.
B. Dilución de una solución
A partir de una alícuota (tomada con pipeta volumétrica) de 10,00 mL de la solución preparada en el numeral A, prepare 100,00 mL exactos de solución acuosa diluida, en un balón volumétrico.
C. Manejo de la bureta
Desarme la bureta, lávela con agua jabonosa y enjuáguela varias veces con agua potable. Repita el enjuague (dos o tres veces) con pequeños volúmenes de agua desionizada. Ármela y púrguela con la solución diluida de NaCl (2 o 3 mL son suficientes).
Llene la bureta hasta el aforo con la solución diluida de NaCl. Disponga la bureta para verter volúmenes exactos. El lavado, enjuague, purga y disposición de la bureta para verter volúmenes exactos, representan en conjunto una técnica conocida. No deben existir dudas sobre este procedimiento. Vierta desde la bureta, a una probeta, los siguientes volúmenes exactos: 10,00; 12,65; 5,00; 3,60; 0,40 y 0,10 mL. Compare la precisión de cada instrumento.
D. Procedimiento en una titulación
Tome una alícuota de 25,00 mL (con pipeta volumétrica) de HCl (ac) de concentración desconocida, vierta su contenido en un erlenmeyer, adicione aproximadamente 15 mL de agua desionizada y dos gotas de fenolftaleína.
Disponga la bureta con la solución estándar de NaOH. Vierta gota a gota sobre el erlenmeyer esta solución hasta que un color rosado pálido permanezca por lo menos 30 segundos. Se lavan las paredes internas del erlenmeyer con volúmenes pequeños de agua desionizada durante toda la titulación. Reporte el volumen gastado de la solución de NaOH. Realice un duplicado de ésta titulación.
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