Manual Quimica Inorganica

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE QUÍMICA

MANUAL DE PRÁCTICAS QUÍMICA ANALÍTICA I Clave 1402

AUTORES Ma. del Carmen Sansón Ortega Julio César Aguilar Cordero Rosario Covarrubias Herrera Alain Quéré Thorent Olivia Zamora Martínez Ma. Teresa Rodríguez Salazar Sergio Miguel Ocampo Alaffita José Juan Rodríguez Monarca

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ÍNDICE

Página PRESENTACIÓN 3 SEGURIDAD EN EL LABORATORIO 5 PROTECCIÓN AL AMBIENTE Y ELIMINACIÓN DE DESECHOS QUÍMICOS 6

PRÁCTICAS ÚTILES PARA MANTENER UNA BITÁCORA DE LABORATORIO 9 PRÁCTICA No. 1. PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES 11 PRÁCTICA No. 2. CONSTRUCCIÓN DE ESCALAS DE POTENCIAL Y SU APLICACIÓN A LA PREDICCIÓN DE REACCIONES 22 PRÁCTICA NO. 3. ESTUDIO DE EQUILIBRIOS ÁCIDO-BASE 36 PRÁCTICA No. 4. IDENTIFICACIÓN DE UN COMPUESTO QUÍMICO A TRAVÉS DE UNA TITULACIÓN POTENCIOMÉTRICA 46 PRÁCTICA No. 5. LOS COMPUESTOS DE COORDINACIÓN Y ALGUNAS DE SUS REACCIONES EN DISOLUCIÓN 56 PRÁCTICA No. 6. ¿QUÉ RELACIÓN EXISTE ENTRE LA SOLUBILIDAD Y EL PRODUCTO DE SOLUBILIDAD? 65 PRÁCTICA No. 7. ESTUDIO DEL REPARTO DEL YODO ENTRE DISOLVENTES NO MISCIBLES 72 PRÁCTICA No. 8. RESINAS DE INTERCAMBIO IÓNICO 81

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PRESENTACIÓN

En este manual de prácticas para la asignatura Química Analítica I (1402), se proponen ocho temas de trabajo experimental relacionados con algunos conceptos básicos de la Química Analítica. Está dirigido a alumnos de cuarto semestre de todas las carreras de la Facultad de Química.

La estructura del manual esta planteada de la siguiente manera:

En las secciones 2, 3 y 4, se incluyen a manera de introducción recomendaciones generales relativas a las buenas prácticas de laboratorio, abordando temas relacionados con la seguridad en el laboratorio, la protección al medio ambiente, la eliminación de reactivos químicos y con la forma correcta de llevar una bitácora de laboratorio.

De la sección 5 a la 12 se presentan los textos de las prácticas de laboratorio correspondientes a un semestre lectivo. La complejidad del trabajo experimental crece progresivamente desde la primera hasta la última práctica. En todas ellas se pretende que el alumno desarrolle su capacidad de observación, aplicando además los conocimientos adquiridos en la clase de teoría y en los trabajos prácticos realizados con anterioridad. En cada sección se propone una serie de problemas que permitan al estudiante aplicar los conocimientos teóricos relacionados con el tema que se estudia para auxiliarle a profundizar de esta manera su formación analítica. Los ocho temas de trabajo experimental tienen el mismo formato de presentación, el cual consta de las siguientes secciones: Introducción A través de un texto corto, se pretende motivar al alumno con ejemplos que lo acerquen al tema principal, situándolo en un marco apropiado.

Tareas a cubrir Se plantean claramente los conceptos, habilidades, actitudes y destrezas que se busca que el alumno desarrolle durante el trabajo experimental

Reflexiones iniciales Se propone al alumno la resolución de una serie de ejercicios que incluye conceptos relacionados con el tema a tratar en la actividad experimental, para que éste se familiarice con los conceptos involucrados y con las operaciones y razonamientos correspondientes.

Problema A través de una pregunta inicial se plantea al alumno un reto o desafío a realizar, que lo lleva a tomar conciencia del concepto que se desarrollará.

Actividades Prelaboratorio Con el objeto de planear y organizar de una mejor forma el trabajo experimental, se sugieren una serie de actividades previas al experimento. Entre ellas están: - revisar la toxicidad de los reactivos que utilizará y así hacer conciencia de los riesgos a los que esta expuesto al utilizarlos. - elaborar un mapa conceptual de los conceptos relacionados al tema principal.

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Actividad experimental Además de las actividades involucradas en el desarrollo procedimental, se incluyen preguntas (en negritas) para que el alumno reflexione sobre qué se hizo y el por qué de ello justo en el momento mismo en que se lleva a cabo la práctica. También se intercalan Alertas que son llamadas de atención para que el estudiante tenga cuidado con el manejo de reactivos en los momentos clave de la experimentación.

Cálculos y resultados Este espacio se dedica al desarrollo de actividades de registro, manejo de datos y construcción de gráficas.

Cuestionario Se plantean preguntas sobre los aspectos que se quiere reforzar o destacar de la actividad experimental, buscando ayudar al alumno a evaluar su desempeño en la práctica, así como los resultados obtenidos y su relación con los conceptos tratados en la misma.

Manejo y disposición de residuos Al final de cada práctica se dan las indicaciones pertinentes sobre la recolección de productos para su posterior tratamiento. Se refuerza la formación de actitudes responsables para la prevención de la contaminación ambiental.

Guías Su objetivo es ofrecer información adicional de interés para el estudiante, con el propósito de apoyarlo en diferentes momentos del trabajo experimental. Su presentación al final de cada práctica tiene la finalidad de que el alumno no pierda el interés o que olvide detalles del experimento cuando acude a la biblioteca.

Bibliografía Se indican las fuentes de información primarias y secundarias consultadas, utilizadas para fundamentar cada práctica.

Ciudad Universitaria, México, D.F., julio de 2007

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SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

Cuando se trabaja en un laboratorio, siempre existe el peligro potencial de un sufrir un accidente durante el manejo de las sustancias y de los materiales que se utilizan. Recuerda que:

SUSTANCIA PELIGROSA + ERROR HUMANO = ACCIDENTE

Así, con el fin de evitar en la medida de lo posible los accidentes de laboratorio, conviene tener presente la siguiente serie de reglas: 1) Tu lugar de trabajo siempre debe estar limpio y ordenado.

2) Debes seguir todas las reglas de higiene y seguridad indicadas en el reglamento vigente

de la facultad.

3) Estudia cada experiencia antes de cada sesión, ya que ahorrarás tiempo y evitarás

errores y accidentes innecesarios.

4) El laboratorio es un lugar para trabajar con seriedad, todos deben tomar conciencia de la

importancia de trabajar con seguridad.

5) En caso de accidente, por pequeño que sea, da aviso de inmediato al profesor o al

laboratorista.

6) Nunca se debe comer, beber o fumar en el laboratorio.

7) Siempre debemos trabajar en un lugar bien ventilado. En el caso en que debas usar

sustancias que desprendan vapores, hazlo dentro de las campanas de extracción.

8) Tu cabello, si es largo, deberá estar recogido para evitar accidentes, especialmente

cuando se trabaja con mechero.

9) Todo el material que vayas a emplear debe estar perfectamente limpio tanto al principio

como al final del experimento, con el propósito de evitar contaminaciones o reacciones no

deseadas durante el desarrollo de la práctica.

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PROTECCIÓN AL AMBIENTE Y ELIMINACIÓN DE DESECHOS QUÍMICOS

DISPOSICIÓN DE RESIDUOS QUÍMICOS

La disposición adecuada de residuos químicos es esencial para proteger la salud y mantener la seguridad de quienes laboran en un laboratorio químico. Llevarla a cabo también reducirá amenazas presentes y futuras sobre el medio ambiente. Es por ello que la disposición de todos los residuos químicos, hecha de una manera segura, eficiente, legal, y a un costo adecuado resulta imperativa.

La minimización de residuos químicos es la reducción, en lo posible, de la cantidad de residuos químicos peligrosos que son generados o subsecuentemente tratados, almacenados, o descargados. Incluye cualquier reducción en la fuente, mediante el reciclaje, o de las actividades de tratamiento que conduzcan a la reducción del volumen total o de la cantidad de residuos químicos peligrosos, así como a la reducción de la toxicidad de los residuos químicos peligrosos. La reducción en la fuente, el reciclaje, y el tratamiento en el laboratorio son tres tipos de actividades que reducen el volumen o la toxicidad de cualquier residuo químico peligroso:

1. Reducción en la fuente

Es el mejor acercamiento a la minimización de residuos. Puede verse como una actividad que reduce o elimina la generación de un residuo químico peligroso en un proceso. Un elemento de reducción en la fuente es, por ejemplo el cambio de reactivos. Así, la generación de residuos por disolventes puede reducirse o eliminarse sustituyéndolos por materiales menos tóxicos y más seguros desde el punto de vista ambiental. Por ejemplo, los detergentes biodegradables pueden sustituir a los disolventes que se usan en la limpieza del material de vidrio.

2. Reciclaje Incluye tanto la reutilización como la recuperación. El reciclaje puede verse como cualquier actividad que reduce el volumen de residuos peligrosos o tóxicos con la generación de un material valioso o de alguna forma de energía aprovechable. La reutilización, la recuperación, y el reciclaje deberían ser las primeras consideraciones antes de clasificar un reactivo químico como un desecho. 3. Tratamiento en el punto de generación (el laboratorio)

El tratamiento para la reducción o eliminación de la toxicidad de un residuo químico peligroso puede realizarse de dos formas, principalmente:

1. Alteración de los constituyentes tóxicos del residuo a formas

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