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U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C O F A C U L T A D D E E S T U D I O S S U P E R I O R E S C U A U T I T L Á N D E P A R T A M E N T O D E C I E N C I A S Q U Í M I C A S C I E N C I A B Á S I C A MANUAL DE LABORATORIO DE CIENCIA BÁSICA II LCB: 2 PARA LAS LICENCIATURAS DE: QUÍMICA INGENIERÍA QUÍMICA INGENIERÍA EN ALIMENTOS CUAUTITLÁN IZCALLI, ESTADO DE MÉXICO, 2018

C I E N C I A B Á S I C A LCB: 2 - labcienciabasica.comlabcienciabasica.com/manuales/LCB_IIQuimica_Ingenieria_Quimica_In... · con períodos de crisis, en los que se ha puesto a

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U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C OF A C U L T A D D E E S T U D I O S S U P E R I O R E S C U A U T I T L Á N

D E P A R T A M E N T O D E C I E N C I A S Q U Í M I C A S

C I E N C I A B Á S I C A

MANUAL DE LABORATORIO DE CIENCIA BÁSICA II

LCB: 2

PARA LAS LICENCIATURAS DE:

QUÍMICA

INGENIERÍA QUÍMICA

INGENIERÍA EN ALIMENTOS

CUAUTITLÁN IZCALLI, ESTADO DE MÉXICO,

2018

Q F B. Juan Chiu Chan

Q F B. Bertha Ortiz Vázquez

Q F B. Leticia Badillo Solís

Q F B. Olimpia Roxana Ponce Crippa

Q. Margarita Ordoñez Andrade

I Q. Ana Myriam Rivas Salgado

I A. Patricia Becerra Arteaga

Q. Araceli Gaspar Medina

Colaboradores:

Antonio García OsornioAutor:

México

Erika Ceja González

Paola Ceja González

Diseño:

Primera edición, 2018

Se prohíbe la reproducción parcial o total de esta obra,

Por cualquier medio, sin el consentimiento por escrito

el titular de los derechos correspondientes.

I S B N (en trámite)

MANUAL DE LABORATORIO DE CIENCIA BÁSICA II

Dra. Ana María Velázquez SánchezRevisora académica:

3

CO

NTE

NID

O

LOS PROBLEMASPROYECTO 1:EQUILIBRIO QUÍMICO PROBLEMA 1: Estudio experimental del desplazamiento del equilibrio químico de un sistema de metátesis ....................... pág. 13

PROBLEMA 2: Estudio experimental del desplazamiento del equilibrio químico de un sistema redox .................................. pág. 17

PROBLEMA 3: Estudio experimental del desplazamiento del equilibrio químico de disolución de un electrolito poco soluble ......................................... pág. 19

PROYECTO 2: EQUILIBRIO ÁCIDO BASE PROBLEMA 1: Estudio experimental del intervalo de vire de indicadores ácido/base en la escala de pH ................................ pág. 21

PROBLEMA 2: Determinación de la concentración de disoluciones ácidas o básicas a partir de reactivos valorantes estandarizados ..................................... pág. 23

PROBLEMA 3: Determinación experimental de la acidez total en productos comerciales o naturales ........................................... pág. 25

PRESENTACIÓN

INTRODUCCIÓN

PROPÓSITOSDEL LABORATORIO

OBJETIVOSDE LA ASIGNATURA

CONTENIDOSEXPERIMENTALES

05

07

10

11

12

4

PROYECTO 3: CINÉTICA QUÍMICA PROBLEMA 1: Estudio experimental del cambio de la concentración de una sustancia y el tiempo de reacción ......... pág. 27

BIBLIOGRAFÍA ........................................... pág. 29

ANEXO 1: Contenidos ................................ pág. 30

ANEXO 2: Conformidad de alumnos y criterios de evaluación ............... pág. 34

ANEXO 3: Reglamento interno de los laboratorios de ciencia básica ....................... pág. 36

ANEXO 4: Reglas de seguridad en los laboratorios de ciencia básica ....................... pág. 38

ANEXO 5: Características y contenidos del diseño experimental ............. pág. 41

ANEXO 6: Características y contenidos del informe experimental ........... pág. 43

CO

NTE

NID

O

ANEXO 7: Diagrama ecológico general ...... pág. 45

ANEXO 8: Hojas de seguridad ................... pág. 47

ANEXO 9: Constantes del producto de solubilidad ............................ pág. 63

ANEXO 10: Constantes del producto iónico del agua ......................... pág. 68

ANEXO 11: Constantes de ionización de indicadores ácido base ......... pág. 69

ANEXO 12: Constantes de ionización de ácidos débiles ...................... pág. 71

ANEXO 12: Constantes de ionización de de bases débiles ....................... pág. 73

ANEXO 13: Potenciales normales redox ......................................... pág. 74

5

El desarrollo de habilidades para el manejo de experiencias de aprendizaje en la asignatura Laboratorio de Ciencia Básica es una propuesta constructivista, basado en el aprender a aprender, con objetivos característicos: cognitivos o declarativos, procedimentales y actitudinales.

Para cumplir los objetivos cognitivos se trabajan la revisión de con-ceptos y teorías; los procedimentales, el desarrollo de actitudes psi-comotrices y cálculos químicos, y los actitudinales como la valoración del trabajo en equipo, trabajo cooperativo y respeto al medio am-biente con el manejo adecuado de los residuos que se generan. Para promover el trabajo en equipo y la cooperación de los participantes, se pueden formar equipos en los cuales se pueden desempeñar los siguientes roles: coordinación de actividades, registro de actividades y observaciones, control tiempos y orden y ejecución de acciones.

El trabajo de laboratorio está organizado con siete experiencias, las cuales pueden desarrollarse con el esquema de trabajo men-cionado anteriormente.

El manual presenta los proyectos que se pueden trabajar metodoló-gicamente en tres campos de conocimiento: física, química y fisico-química. En el primer proyecto se proporciona una relación de acti-vidades a desarrollar, para orientar al alumno en la resolución de los problemas experimentales propuestos. El docente debe supervisar el trabajo de investigación bibliográfica y de laboratorio con el propósi-to de obtener las evidencias empíricas de los fenómenos estudiados.

Se sugiere trabajar con equipos de cuatro personas para fortalecer el desarrollo de actitudes, habilidades y valores propios de la ac-tividades experimentales, esto conlleva a un consumo racional de materiales de laboratorio y reactivos, motivo por el cual al final de cada problema se proporciona un listado de materiales sugeridos, permitiendo al docente y alumnos seleccionar cantidades, capacida-des y concentraciones adecuadas.

El manual se complementa con información de soporte en los ane-xos. Se proporcionan tres ejemplos de hojas de seguridad para co-nocer su contenido e importancia en la planeación de actividades experimentales y una guía de apoyo didáctico para el desarrollo de las actividades experimentales.

PRES

ENTA

CIÓ

N

INTRODUCCIÓN

7

La humanidad desde su inicio se ha sentido atraída por la naturaleza que la rodea, y ante la diversidad que observa en el comportamien-to de la misma, surge la necesidad de conocer los principios que rigen su comportamiento para utilizarlos en el desarrollo y progreso de su ámbito social y cultural.

La repercusión de los fenómenos naturales en el ámbito social es evi-dente debido a los cambios que se generan en forma individual y co-lectiva. Por ello, la sociedad moderna es el resultado de una búsque-da constante de hechos y explicaciones científicos que fundamenten y mejoren su existencia. Las ciencias naturales son el área de cono-cimientos que proporcionan estos hechos y explicaciones científicas.

Las ciencias básicas, inmersas en el campo de las ciencias natura-les, tienen como finalidad explicar los fenómenos naturales y sus re-percusiones científicas, tecnológicas, socioeconómicas y ecológicas a través del conocimiento y análisis crítico, y deben jugar un papel importante para mejorar la calidad de vida de la sociedad.

La interacción de las ciencias básicas, formalmente, se da desde los primeros años de estudio y se relaciona con varias áreas de conoci-miento. Para puntualizar el carácter de las ciencias básicas es perti-nente establecer precisiones respecto de las acepciones de términos como los conceptos de ciencia, ciencia básica, tecnología y ciencias básicas en el contexto académico.

La ciencia es la fuerza que en el breve lapso de tres siglos trans-formó al mundo medieval en moderno y que ahora nos proyecta, cada vez con mayor velocidad, a un futuro todavía más complejo y vertiginoso. Para tener una idea clara de la ciencia, de sus métodos, sus alcances y sus límites, a través de una definición acorde a la evolución de la misma. Ruy Pérez Tamayo (1989) aporta una defini-ción de ciencia como: «actividad humana creativa cuyo objetivo es la comprensión de la naturaleza y cuyo producto es el conocimiento, obtenido por medio de un método científico organizado en forma deductiva y que aspira a alcanzar el mayor consenso posible». Así, la ciencia se convierte en un cuerpo de ideas, que puede caracteri-zarse como conocimiento racional, sistemático, exacto, verificable y por consiguiente falible.

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Mientras que las proposiciones de la ciencia básica son de validez general y esa es su principal característica, conceptos que, en cierto modo, pertenecen al conocimiento mundial y ampliamente disponibles; siendo con esto una gran construcción conceptual que puede expresarse por medio de correlaciones ge-nerales. La tecnología se ocupa de la aplicación sistemática del conocimiento científico a las actividades productivas. En otras palabras, es el conjunto de conocimientos utilizados en la producción y comercialización de bienes y ser-vicios, que se materializa en máquinas y equipos, información sobre procesos, procedimientos y productos.

Es importante aclarar la diferencia entre Ciencia Básica y las Ciencias Básicas; la primera en el contexto de la investigación pura y la segunda como un conjun-to disciplinar de áreas de conocimiento de carácter formativo que opera en los niveles escolarizados.

El conjunto de las áreas de conocimiento comprendido por matemáticas, físi-ca, química y biología denominadas las ciencias básicas, ha tenido períodos de luces y sombras en el desarrollo intelectual e histórico de la humanidad, con-tribuyendo al desarrollo con avances significativos. Estos avances han coinci-dido normalmente con un adecuado aporte económico-social, pero también con períodos de crisis, en los que se ha puesto a prueba la capacidad de sobreponerse a imprevistos, catástrofes e incluso a replantearse sus propias estructuras de conocimiento.

En el sistema escolarizado y para los propósitos de este trabajo se entenderá como ciencias básicas a las áreas de conocimiento comprendidas por: ma-temáticas, física, química y biología, y se deben ofrecer cursos disciplinares de éstas, con una adecuada integración para vincular los contenidos teóricos con los prácticos y con la realidad cotidiana de su entorno. En este proceso de vinculación subyacen aspectos del campo de la investigación educativa, en donde se debe asumir que los años universitarios son la continuación de un proceso de formación, y que parte de los problemas detectados podrían ser superados en la universidad, entre ellos el proceso enseñanza aprendizaje de las ciencias experimentales.

9

Actualmente, las tendencias de la enseñanza, están accediendo hacia una práctica docente en donde se propicie la comprensión de los estudiantes y en cómo aplican sus conocimientos (Hernández, 2003), propiciando que el alum-no sea artífice y parte de su propio aprendizaje. Para esto, el profesor, debe proponer trabajos que fomenten y provoquen la imaginación, el recuerdo de conocimientos adquiridos y la aplicabilidad de estos a través de propuestas educativas en las que se vuelve a redescubrir el sentido y el compromiso que tiene la universidad con una formación completa y continuada de los sujetos.

La consigna de «aprender a aprender» implica desarrollar las estrategias de aprendizaje que permitan provocar cambios en la estructura mental a partir de las nuevas experiencias que la persona construye y que modifican sus apren-dizajes de base (Soto, 2005). Por ello, a partir de un currículo, con acento en el aprender a aprender, se puede: reforzar contenidos de ciencias, generar una instancia de aprendizaje a través de la investigación, por medio de la inte-gración de contenidos en las disciplinas de ciencias y motivar la investigación aplicada como medio de aprendizaje.

El estudio y el desarrollo de experiencias de aprendizaje en las ciencias expe-rimentales debe propender a que el alumno sea capaz de: realizar los experi-mentos; analizar los hechos y sintetizarlos en modelos, gráficas o esquemas; deducir leyes y consecuencias propias de los experimentos.

Es deseable que el alumno aprenda a interpretar los hechos; utilizar los instru-mentos de medición e incluso también a construirlos; ajustar un instrumento y tomar las precauciones necesarias para su manejo; conocer los límites de pre-cisión; analizar sus consecuencias a lo largo de un proceso. El papel de registra-dor también es importante: hay que saber captar y anotar las variaciones de un valor, coleccionar medidas, registrar adecuadamente valores de variables inde-pendientes y de las correspondientes variables dependientes; controlar e iden-tificar variables que deban permanecer constantes; elaborar gráficas y traducir los datos en gráficas y elaborar modelos matemáticos, entre otras actividades que son de mucho provecho que favorecen un desarrollo metodológico adecua-do para el desarrollo e integración de contenidos teórico experimentales.

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* Potencialidades de conocimiento, psicomotrices y actitudinales (con base en el

constructivismo).

a) Ser un espacio académico donde se propicie la forma-ción de los estudiantes a través del desarrollo de ex-periencias de aprendizaje, en el campo de las ciencias experimentales y generar un ambiente adecuado para estimular el desarrollo de las potencialidades* de los alumnos.

b) Que el alumno elabore los aspectos fundamentales de la metodología científico experimental a través de la implementación y desarrollo de experiencias de apren-dizaje, y algunas aplicaciones del método científico.

c) Fomentar la solidaridad y ayuda mutua en el trabajo tanto entre los mismos alumnos como entre éstos y el profesor.

d) Elaborar y proporcionar material didáctico para fomen-tar el trabajo independiente del alumno.

e) Investigar y desarrollar procedimientos adecuados para integrar el trabajo del estudiante a la práctica científica.

PRO

PÓSI

TOS

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LA

BO

RATO

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GENERAL

Que el alumno aprenda a resolver problemas en el campo de las ciencias experimentales, empleando la metodología científico expe-rimental.

PARTICULARES

a) Aplicar los principales elementos del método científico para ela-borar diseños experimentales para resolver los problemas plan-teados en algunas experiencias de aprendizaje.

b) Identificar un problema científico a partir de sus características para delimitarlo.

c) Determinar, a partir de la observación científica, las variables me-todológicas para estudiar los fenómenos y resolver los problemas planteados.

d) Elaborar hipótesis, con base en las variables involucradas en los fenómenos de estudio.

e) Contrastar y estimar experimentalmente las hipótesis propuestas a través de la medición, captura y análisis de datos de los fenó-menos estudiados.

f) Investigar y aplicar algunas técnicas de laboratorio necesarias para adquirir las destrezas que requiere cada experimento.

g) Aplicar el concepto de modelo teórico, según las propuestas de diversos autores, para explicar algunos fenómenos no directa-mente observables.

h) Elaborar conclusiones sobre los diversos fenómenos estudiados con base en la estimación de la hipótesis y los análisis lógico, matemático y estadístico, según corresponda.

i) Adquirir los conceptos fundamentales que se establecen en cada uno de los experimentos propuestos en el manual.

j) Introducir al alumno en el manejo de algunos métodos de inves-tigación bibliográfica.

OB

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VOS

DE

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SIG

NA

TURA

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Se desarrollan experiencias de aprendizaje en las cua-les se trabaja con: fenómenos directamente observables y no directamente observables, en las áreas de conoci-miento de Física, Química y Fisicoquímica, con la siguien-te programación.

1 Experimentos preestablecidos.2 Tres experiencias de cátedra propuestas por los maestros y/o alumnos.

CO

NTE

NID

OS

EXPE

RIM

ENTA

LES

Física

1 Estudio cuantitativo de la relación entre la longitud de de-formación de un cuerpo elástico y la masa que la produce.

1

6 Estudio cualitativo de la conductividad eléctrica de algu-nos electrolitos

1

7 Estudio cualitativo y cuantitativo del comportamiento elec-troquímico de la materia

Experiencia de cátedra 3*

1

2

5 Estudio cualitativo de la reactividad química de algunas sustancias

2 Estudio cuantitativo de la relación entre la masa de una sustancia y su volumen

1

3 Estudio cuantitativo de la relación entre masa máxima de una sustancia que se disuelve en diferentes volúmenes de disolvente

1

4 Estudio cuantitativo de la relación entre dos propiedades intensivas de la materia para establecer una curva de ca-libración

1

1

Experiencia de cátedra 2* 2

Experiencia de cátedra 1* 2

Área de conocimiento

NotaExperimento

Química

Fisicoquímica

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OBJETIVO GENERAL

Estudiar experimentalmente el desplazamiento del equilibrio químico de un sistema de metátesis en medio acuoso y algunos factores que lo modifican.

OBJETIVOS PARTICULARES

a) Preparar disoluciones molares con base en las propiedades de los reac-tivos.

b) Escribir y balancear la ecuación química del sistema.c) Describir las propiedades fisicoquímicas de los componentes del sistema.d) Describir el sistema química y fisicoquímicamente.e) Establecer la ley de acción de masas para el sistema.f) Estudiar el desplazamiento del equilibrio químico en función de la concen-

tración.g) Estudiar el desplazamiento del equilibrio químico en función de la tem-

peratura.h) Analizar el desplazamiento del equilibrio químico del sistema con base en

la estequiometría, la ley de acción de masas y el principio de Le Châtelier.

CAMPO DE ESTUDIO: FISICOQUÍMICA. EQUILIBRIO QUÍMICO

PROYECTO 1. EQUILIBRIO QUÍMICO

1.1. Estudio experimental del des-plazamiento del equilibrio químico de un sistema de metátesis

PROBLEMA 1: Estudiar experi-mentalmente el desplazamiento del equilibrio químico de un sistema de metátesis.

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MATERIALES Y REACTIVOS SUGERIDOS

• Balanza analítica• Matraces volumétricos• Vidrio de reloj• Vasos de precipitados• Probeta graduada• Agitadores de vidrio• Pipetas graduadas• Piseta• Termómetro• Mechero Bunsen• Tripié

• Tela de asbesto• Pinzas para crisol• Propipeta• Baño María• Pinzas para tubo de ensayo• Cloruro de amonio• Sulfato férrico• Tiocianato de potasio• Nitrato férrico• Cloruro férrico

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PROPUESTA DE ACTIVIDADES A DESARROLLAR PARA RESOLVER EL PROBLEMA

1. EL PROBLEMA a) Establecer las precisiones del problema para abordar su resolución metodo-

lógica y los indicadores que permiten llevar el seguimiento del experimento.b) Realizar un listado de preguntas de investigación (preguntas generadoras).c) Elaborar organizadores previos: mapa conceptual, cuadro sinóptico, entre

otros.

2. INVESTIGACIÓN BIBLIOGRÁFICAa) Elaborar metodológicamente la investigación bibliográfica empleando los

instrumentos de recolección de información (fichas bibliográficas, de traba-jo y de resumen).

b) Elaborar un resumen para generar los marcos referencial y teórico y la in-troducción, que fundamentan la resolución del problema.

3. DISEÑO EXPERIMENTALa) Estructurar metodológicamente el diseño experimental con base en los ele-

mentos básicos del método científico.b) Desarrollar el experimento piloto con base en la propuesta del diseño expe-

rimental, y ajustarlo de acuerdo a las observaciones realizadas.c) Elaborar el documento diseño experimental (Anexo 5).

4. DESARROLLO EXPERIMENTAL (contrastación o prueba de la hipótesis)a) Desarrollar el trabajo experimental para contrastar la hipótesis, de acuerdo

a las actividades presentadas en el procedimiento experimental ajustado en el diseño experimental (reproducir puntualmente las actividades sugeridas).

5. RESULTADOS [informe de trabajo]a) Realizar un cuadro de observaciones (comentarios).b) Presentar resultados experimentales (datos en cuadros, tablas de datos,

gráficos).

6. ELABORACIÓN DE RESULTADOS [informe de trabajo]a) Realizar operaciones y cálculos específicos utilizando datos de tablas y grá-

ficos, respetando un orden lógico de éstas.b) Elaborar análisis tabular, gráfico, estadístico básico, regresión lineal, mate-

mático, lógico y lógico fenomenológico, según lo merite el problema.

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7. ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE LOS RESULTADOS [informe de trabajo]a) Establecer el contexto de la discusión.b) Comentar cómo se realizaron las mediciones, en términos de las variables

metodológicas y qué es lo que se observó (indicar tendencias de comporta-miento relacional tabular y gráfico).

c) Explicar el significado de los cambios, fenomenológicamente y cómo se interpretan.

d) Complementar la discusión apoyándose en los análisis tabular, gráfico, es-tadístico básico, de regresión lineal y matemático para validar el comporta-miento experimental, la hipótesis y la consecuencia contrastable (en caso de que se justifique) y la resolución del problema.

e) Comentar el logro de los objetivos.

8. CONCLUSIONES (etapa de afirmación y síntesis) [informe de trabajo]a) Afirmar si se resolvió el problema (tipo de…), a partir del contexto experi-

mental.b) Mencionar si los indicadores elegidos fueron los adecuados.c) Afirmar si se comprobó la hipótesis, qué indicadores la validan y cuál es la

consecuencia contrastable (en caso de que se justifique).d) Realizar deducciones de acuerdo a los datos presentados.e) Explicar comportamientos atípicos (situaciones no esperadas o controladas).f) Realizar propuestas de mejora del experimento.

9. FUENTES DE CONSULTA• Referencias bibliográficas: Fuentes de consulta que se emplearon para elabo-rar el diseño experimental y el informe de trabajo.• Bibliografía complementaria: Fuentes de consulta que se recomienda revisar para abundar el tema.

10. ELABORAR INFORME (Anexo 6).

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OBJETIVO GENERAL

Estudiar experimentalmente el desplazamiento del equilibrio químico de un sistema de redox en medio acuoso y algunos factores que lo modifican.

OBJETIVOS PARTICULARES

a) Preparar disoluciones molares con base en las propiedades de los reac-tivos analíticos.

b) Escribir y balancear la ecuación química del sistema.c) Describir las propiedades fisicoquímicas de los componentes del sistema.d) Describir el sistema química y fisicoquímicamente.e) Establecer la ley de acción de masas para el sistema.f) Estudiar el desplazamiento del equilibrio químico en función de la concen-

tración.g) Estudiar el desplazamiento del equilibrio químico en función de la tem-

peratura.h) Calcular la constante de equilibrio del sistema con base en los potencia-

les normales redox (E0). i) Analizar el desplazamiento del equilibrio químico del sistema con base en

la estequiometría, la constante de equilibrio y el principio de Le Châtelier.

CAMPO DE ESTUDIO: FISICOQUÍMICA. EQUILIBRIO QUÍMICO

PROYECTO 1. EQUILIBRIO QUÍMICO

1.2. Estudio experimental del des-plazamiento del equilibrio químico de un sistema redox

PROBLEMA 2: Estudiar experi-mentalmente el desplazamiento del equilibrio químico de un sistema redox.

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MATERIALES Y REACTIVOS SUGERIDOS

• Balanza analítica• Matraces volumétricos• Vidrio de reloj• Vasos de precipitados• Probeta graduada• Agitadores de vidrio• Propipeta• Pinzas para tubo de ensayo• Termómetro• Mechero Bunsen

• Tripié• Tela de asbesto• Pinzas para crisol• Piseta• Baño María• Pipetas graduadas• Nitrato de plata• Sulfato ferroso• Sulfato férrico• Nitrato férrico

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OBJETIVO GENERAL

Estudiar experimentalmente el desplazamiento del equilibrio químico de di-solución de un electrolito poco soluble y algunos factores que lo modifican.

OBJETIVOS PARTICULARES

a) Preparar disoluciones molares con base en las propiedades de los reac-tivos analíticos.

b) Escribir y balancear la ecuación química del sistema.c) Describir el sistema química y fisicoquímicamente.d) Establecer la ley de acción de masas para el sistema y determinar la so-

lubilidad molar para electrolitos poco solubles.e) Estudiar experimentalmente el desplazamiento del equilibrio químico del

electrolito poco soluble en función de la cantidad de disolvente.f) Estudiar experimentalmente el desplazamiento del equilibrio químico del

electrolito poco soluble en función de la cantidad de disolvente y la tem-peratura.

g) Estudiar experimentalmente el desplazamiento del equilibrio químico del electrolito poco soluble en función del ión salino o diverso.

h) Estudiar experimentalmente el desplazamiento del equilibrio químico del electrolito poco soluble en función del ión común.

i) Analizar el desplazamiento del equilibrio químico, con base en la este-quiometría, la constante de equilibrio y el principio de Le Châtelier.

CAMPO DE ESTUDIO: FISICOQUÍMICA. EQUILIBRIO QUÍMICO

PROYECTO 1. EQUILIBRIO QUÍMICO

1.3. Estudio experimental del des-plazamiento del equilibrio químico de disolución de un electrolito poco soluble

PROBLEMA 3: Estudiar experi-mentalmente el desplazamiento del equilibrio químico de disolución de un electrolito poco soluble

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MATERIALES Y REACTIVOS SUGERIDOS

• Balanza granataria• Piseta• Vidrio de reloj• Vasos de precipitados• Probeta graduada• Agitadores de vidrio• Termómetro• Mechero Bunsen• Tripié• Tela de asbesto

• Pinzas para crisol• Pinzas para tubo de ensayo• Baño María• Propipeta• Cloruro de plomo• Nitrato de plomo• Sulfato de calcio• Carbonato de calcio

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OBJETIVO GENERAL

Establecer experimentalmente la escala de pH con disoluciones de natura-leza ácido/base fuerte y determinar el intervalo de vire de algunos indica-dores ácido/base.

OBJETIVOS PARTICULARES

a) Conocer las diferentes teorías ácido/base, y sus características genera-les.

b) Establecer el comportamiento de las sustancias de naturaleza ácido/base a partir de la teoría electrolítica de Arrhenius.

c) Establecer la clasificación de comportamiento ácido/base de los electroli-tos en función de su ionización y los factores que lo caracterizan.

d) Establecer el concepto de pH.e) Establecer teóricamente la escala de pH, sus zonas de predominio y las

ecuaciones químicas que caracterizan cada zona tomando en cuenta el equilibrio de ionización del agua.

f) Preparar disoluciones concentradas (stock) de ácidos y bases fuertes a partir de reactivos analíticos tomando en cuenta las propiedades carac-terísticas de éstos.

g) Preparar disoluciones de ácidos y bases fuertes de menor concentración a partir de disoluciones concentradas (stock) por el método de diluciones sucesivas para establecer la escala de pH.

h) Preparar disoluciones de indicadores ácido/base de naturaleza ácida. i) Determinar experimentalmente el intervalo de vire de algunos indicado-

res ácido / base de naturaleza ácida en la escala de pH. j) Establecer teóricamente el intervalo de vire de los indicadores ácido/base

de naturaleza ácida con base en la teoría general de indicadores.

CAMPO DE ESTUDIO: QUÍMICA ANALÍTICA. EQUILIBRIO ÁCIDO BASE

PROYECTO 2. EQUILIBRIO ÁCIDO BASE

2.1. Estudio experimental del inter-valo de vire de indicadores ácido/base en la escala de pH

PROBLEMA 1: Determinar experi-mentalmente el intervalo de vire de indicadores ácido/base en la escala de pH.

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k) Discutir la diferencia de los valores teóricos y experimentales del intervalo de vire de los indicadores estudiados.

l) Explicar la importancia del estudio del equilibrio de los indicadores ácido/base.

MATERIALES Y REACTIVOS SUGERIDOS

• Vasos de precipitados• Gradilla• Agitadores de vidrio• Piseta• Matraces volumétricos• Vidrio de reloj• Espátula

• Balanza granataria• Pipetas graduadas• Pipetas volumétricas• Propipeta• Indicadores ácido/base• Hidróxido de sodio• Ácido clorhídrico

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OBJETIVO GENERAL

Valorar disoluciones de reactivos analíticos ácidos o básicos de concentra-ción desconocida (fuertes y débiles) para establecer su comportamiento experimental.

OBJETIVOS PARTICULARES

a) Llevar a peso constante un pesafiltros.b) Llevar a peso constante un reactivo patrón primario.c) Preparar una disolución patrón primario ácido base.d) Estandarizar una disolución reactivo valorante con la disolución patrón pri-

mario.e) Valorar la disolución ácida o básica de concentración desconocida con la

disolución valorante estandarizada.f) Reportar los resultados con base en los análisis gravimétricos y este-

quiométricos correspondientes.

CAMPO DE ESTUDIO: QUÍMICA ANALÍTICA. EQUILIBRIO ÁCIDO BASE

PROYECTO 2. EQUILIBRIO ÁCIDO BASE

2.2. Determinación de la concen-tración de disoluciones ácidas o básicas a partir de reactivos valo-rantes estandarizados

PROBLEMA 2: Determinar expe-rimentalmente la concentración de disoluciones de reactivos analíticos (fuertes y débiles) a partir de una disolución valorante estandarizada.

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MATERIALES Y REACTIVOS SUGERIDOS

• Agitadores de vidrio• Vasos de precipitados• Piseta• Propipeta• Espátula• Bureta• Soporte universal• Matraces Erlenmeyer• Parrilla de agitación• Tubos de ensayo• Probetas• Balanza analítica• Termómetro• Nuez

• Estufa• Pipetas volumétricas• Desecador• Pesafiltros• Pinzas dobles para bureta• Barra magnética• Agitador magnético• Hidróxido de amonio• Indicadores ácido base• Ácido clorhídrico• Hidróxido de sodio• Ácido acético• Ácido sulfúrico

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OBJETIVO GENERAL

Aplicar una técnica analítica volumétrica para determinar el componente mayoritario ácido o base de un producto comercial.

OBJETIVOS PARTICULARES

a) Preparar la muestra del producto comercial dependiendo de sus caracte-rísticas.

b) Realizar la valoración correspondiente, empleando el reactivo valorante estandarizado.

c) Realizar los cálculos estequiométricos correspondientes y expresar el re-sultado en las unidades pertinentes.

CAMPO DE ESTUDIO: QUÍMICA ANALÍTICA. EQUILIBRIO ÁCIDO BASE

PROYECTO 2. EQUILIBRIO ÁCIDO BASE

2.3. Determinación experimental de la acidez total en productos comer-ciales o naturales

PROBLEMA 3: Determinar experi-mentalmente la acidez o basicidad de un producto comercial o natural, volumétricamente.

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MATERIALES Y REACTIVOS SUGERIDOS

• Agitadores de vidrio• Vasos de precipitados• Vidrio de reloj• Propipeta• Pesafiltros• Bureta• Termómetro• Matraces Erlenmeyer• Pipetas volumétricas• Varilla de vidrio• Balanza analítica• Estufa• Desecador• Agitador magnético• Mechero Bunsen

• Piseta• Espátula• Tela de asbesto• Tripié• Soporte universal• Indicadores ácido base• Carbón activado• Ácido sulfúrico• Hidróxido de amonio• Ácido clorhídrico• Ácido acético• Hidróxido de sodio• Embudo• Pinzas para bureta

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OBJETIVO GENERAL

Aplicar una técnica analítica volumétrica para determinar la relación cuan-titativa entre la concentración de un reactivo o producto y el tiempo de reacción.

OBJETIVOS PARTICULARES

a) Preparar una disolución patrón primario redox.b) Estandarizar una disolución de reactivo valorante redox con la disolución

patrón primario.c) Establecer el equilibrio principal en el que se basa la determinación.d) Efectuar la reacción y determinar la concentración a diferentes intervalos.e) Realizar los análisis estequiométricos correspondientes y determinar el

orden de reacción.

CAMPO DE ESTUDIO: FISICOQUÍMICA. CINÉTICA QUÍMICA

PROYECTO 3. CINÉTICA QUÍMICA

3.1. Estudio experimental del cambio de la concentración de una sustancia y el tiempo de reacción

PROBLEMA 1: Determinar expe-rimentalmente la relación cuantita-tiva entre la concentración de una sustancia y el tiempo de reacción, a temperatura constante.

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MATERIALES Y REACTIVOS SUGERIDOS

• Matraces volumétricos• Pipetas volumétricas• Matraces Erlenmeyer• Soporte universal• Agitadores de vidrio• Vasos de precipitados• Pinzas de tres dedos• Tela de asbesto• Tapón horadado• Parrilla de agitación• Barra magnética• Recipiente para baño de hielo• Tubo en Z• Mechero• Termómetro• Vidrio de reloj

• Balanza analítica• Cronómetro• Tripié• Sulfidrador• Piseta• Propipeta• Nuez• Espátula• Bureta• Persulfato de potasio• Tiosulfato de sodio• Yoduro de potasio• Ácido sulfúrico• Peróxido de sodio• Yodato de potasio• Almidón

29

BÁSICA• A v e r y, Harold E. Cinética química básica y mecanismos de reac-ción, Reverté, España.• A v r e s, Gilbert H. Análisis químico cuantitativo, Oxford University Press, México, 2001.• B u r r i e l, Fernando. Química analítica cuantitativa, 18 ed., Paranin-fo, España, 2008.• C h A n g, Raymond. Química, 10 ed., McGraw Hill Interamericana, China, 2009.• F e r n á n d e z González, Carmen. Laboratorio de química: Generali-dades y aspectos básicos. Universidad de Extremadura, España, 2009.• g A r C í A V., Yolanda M. Equilibrio químico aplicado a la química ana-lítica, Diana, México, 1988.• h e r n á n d e z Sampieri, Roberto. Metodología de la investigación, 3 ed., McGraw Hill, México, 2003.• i z q u i e r d o, José Felipe. Cinética de las reacciones químicas, Uni-versitat de Barcelona, Barcelona, 2004.• l A i d l e r, Keith James. Fisicoquímica, CeCsA, México, 1997.• r A m e t t e, Richard W. Equilibrio y análisis químico, Fondo Educativo Intermericano, México, 1989.• s k o o g, Douglas A. y Dolnald N. West. Fundamentos de química analítica, Reverté, España, 2000.• W A l p o l e, Roland E. Probabilidad y estadística para ingenieros, Prentice Hall Hispanoamericana, México, 1999.• W h i t t e n, Kenneth W. Química General, 8 ed., McGraw Hill, México, 2008.

COMPLEMENTARIA• d A y, R. A. Jr. y A. L. Underwood. Química analítica cuantitativa, 5 ed., Prentice Hall Hispanoamericana, México, 1989.• o r o z C o, D. Fernando. Análisis químico cuantitativo, 16 ed., Porrúa, México, 1985.• k i n g, Edward L. Cómo ocurren las reacciones químicas. Una in-troducción a la cinética química y a los mecanismos de reacción, Reverté, México, 1969.• l A t h A m, J. L. y A. E. Burgess. Elementos de de cinética de reaccio-nes, El Manual Moderno, México, 1980.• d e A n, John A. Lange. Manual de química, 13 ed., Mc Graw Hill Mé-xico, 1989.

BIB

LIO

GRA

FÍA

30

U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C OF A C U L T A D D E E S T U D I O S S U P E R I O R E S C U A U T I T L Á N

C I E N C I A B Á S I C A

Presentación de la asignatura

U n i d A d 1. i n t r o d u C C i ó n A l A A s i g n A t u r A• Objetivo: Presentar al alumno un panorama general de la asignatura, sus propósitos, objetivos, metodología de trabajo y criterios de evaluación.

1.1. Generalidades de la asignatura1.1.1. Presentación del curso: ubicación de la asignatura en el contexto administrativo (organigrama) y académico (planes y programas de estudio)1.1.2. Importancia académica de la asignatura: relación horizontal y vertical1.1.3. Definición de la asignatura1.1.4. Propósitos del laboratorio1.1.5. Objetivos de la asignatura1.1.6. El programa de la asignatura1.1.7. Metodología de trabajo1.1.8. Elementos de evaluación del curso

Contenidos metodológicos

u n i d A d 2. me t o d o l o g í A d e l A i n v e s t i g A C i ó n• Objetivo: Revisar los elementos básicos de la metodología de la investigación en el contexto de las ciencias experimentales.

2.1. La investigación bibliográfica2.2. El diseño experimental2.3. El informe de trabajo

1 CONTENIDOS

ANEX

O

31

Contenidos teóricos

u n i d A d 3. e q u i l i B r i o q u í m i C o• Objetivo: Analizar el concepto de equilibrio químico de diversos sistemas, con base en las propiedades que los caracterizan, y algunas de sus aplicaciones.

3.1. Concepto de equilibrio químico3.2. Ley de acción de masas3.3. Principio de Le Châterlier3.4. Aplicaciones del equilibrios químicos en diversos sistemas

3.4.1. Calcular la constante de equilibrio a partir de valores de concentración3.4.2. Calcular las concentraciones de reactivos a partir del valor de la constante de equilibrio3.4.3. Calcular la constante de equilibrio a partir de potenciales redox3.4.4. Calcular la solubilidad molar de electrolitos poco solubles a partir del valor de la constante del producto de solubilidad3.4.5. Calcular el producto iónico para electrolitos poco solubles3.4.6. Analizar cualitativamente la influencia de los efectos del ion salino y común en electrolitos poco solubles

u n i d A d 4. e q u i l i B r i o á C i d o B A s e• Objetivo: Analizar el equilibrio ácido base en sistemas acuosos y algunas de sus aplicaciones.

4.1. Teoría ácido base 4.1.1. Teorías ácido base4.1.2. Fuerza de los ácidos y las bases, con base en la teoría de Arrhenius

32

4.1.3. La constante de equilibrio para ácidos y bases4.1.4. Concepto de pH4.1.5. La escala de pH. Las zonas de predominio, los equilibrios químicos y las ecuaciones para determinar el pH

4.2. Indicadores ácido base4.2.1. Concepto de indicadores ácido base4.2.2. Equilibrio químico de indicadores ácido base4.2.3. Determinación teórica del rango de vire de indicadores ácido base

4.3. Curvas de valoración ácido base4.3.1. Elaborar curvas de valoración con base en los equilibrios químicos4.3.2. Analizar los criterios teóricos para seleccionar un indicador ácido base

u n i d A d 5. C i n é t i C A q u í m i C A• Objetivo: Falta éste.

5.1. Concepto de cinética química y velocidad de reacción5.2. Establecer el concepto de cinética química5.3. Enunciar la ley de velocidad y orden de reacción a partir de la ecuación química5.4. Analizar las variables que modifican la cinética química de una reacción5.5. Analizar los modelos teóricos que explican la cinética de reacciones5.6. Ley de velocidad y factores que afectan la velocidad de reacción5.7. Teoría de las colisiones5.8. Orden de reacción y constante de velocidad

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U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C OF A C U L T A D D E E S T U D I O S S U P E R I O R E S C U A U T I T L Á N

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS QUÍMICASSECCIÓN CIENCIA BÁSICA

2 CONFORMIDAD DE ALUMNOS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN

CODIGO: FPE-CQ-DEX-01-11A, FPE-CQ-DEX-02-11, FPE-CQ-DEX-03-11

No. de Revisión: 1

Carrera

Clave carrera

Asignatura

Clave asignatura

Nombre del profesor

Semestre

Horario

Firma

Grupo

Laboratorio

CONFORMIDAD

DE ALUMNOS

Los alumnos abajo firmantes, manifestamos que con base a la información dada por el (los) profesor (es) asignado (s) a este grupo en la presentación del curso, tenemos conocimiento del programa de la asignatura, la forma y crite-rios de evaluación, la calendarización de actividades, el reglamento interno de laboratorio, las actividades que prestan los laboratoristas, el procedimiento de préstamo de material y asignación de gavetas.

Nos comprometemos al buen uso y aseo de las instalaciones de este labora-torio. Estamos conscientes del riesgo de nuestra parte al trabajar dentro del laboratorio al no seguir los reglamentos y normas establecidos, asumiendo la responsabilidad legal de nuestros actos en caso del incumplimiento o negli-gencia de las indicaciones recibidas.

ANEX

O

35

Los criterios y parámetros de evaluación se muestran a continuación:

PORCENTAJE (%)

25302520

Criterio

Diseño experimental

Trabajo de laboratorioInforme de trabajo

Teoría (exámenes)

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U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C OF A C U L T A D D E E S T U D I O S S U P E R I O R E S C U A U T I T L Á N

C I E N C I A B Á S I C A

3 REGLAMENTO INTERNODE LOS LABORATORIOSDE CIENCIA BÁSICA

a) Usar bata de algodón abotonada para realizar actividades académicas y experimentales (20 cm abajo de la rodilla), zapatos cerrrados, gafas de seguridad y cabello recogido. Guantes de látex o nitrilo, si el expe-rimento lo requiere. Colocar sus pertenencias y/o mochilas cerradas en un anaquel designado.

b) Prohibido fumar, comer, beber, correr, probar con la boca reactivos quí-micos y disoluciones.

c) No usar gorras, cachuchas, lentes para sol, radios, celulares, entre otros.

d) Mantener la mesa de trabajo limpia de líquidos, residuos sólidos y ma-teriales no necesarios, durante la sesión académica o experimental.

e) Dejar la mesa de trabajo, canaletas y tarja libres de líquidos y/o cual-quier tipo de desecho, después de la sesión teórica o experimental. Revisar que las llaves de gas queden cerradas.

f) Solicitar autorización a su profesor para ausentarse momentáneamente del laboratorio.

g) Atender las reglas de seguridad del laboratorio durante el trabajo ex-perimental y las Guías de Uso Rápido de los equipos.

UNO:

DOS:

LOS ALUMNOS DEBEN:

PARA TRABAJAR EN EL LABORATORIO LOS ALUMNOS:

a) Tienen acceso a éste sólo en su horario asignado. Para ingresar en horario distinto deben solicitar permiso al profesor que se encuentre trabajando en ese momento.

b) Disponen de una gaveta por equipo para guardar el material Solicitado. Todos los particpantes del equipo tendrán llave de la gaveta. Al finali-zar el semestre la entregan limpia y en buenas condiciones.

ANEX

O

CUATRO:

CINCO:

37

c) Piden material, llenando el formulario de Solicitud de Préstamo de Ma-terial y la credencial de la unAm vigente del alumno que firma la solici-tud. En el LCB III, la solicitud incluye datos de identificación y fotografía del alumno. Deben entregar todo el material de laboratorio al terminar la sesión de trabajo. Sólo podrán quedarse con material con la autori-zación del profesor.

d) Revisan y verifican que el material y/o equipo que soliciten se encuen-tre limpio, seco y en condiciones de uso. Si lo entregan con deterioros adicionales a lo registrado en observaciones en el formulario, se res-ponsabilizan a reponerlo.

e) Reponen en su totalidad el material averiado, dejando para tal efecto su credencial y Solicitud de Préstamo de Material y tienen un plazo de 15 días naturales. Anexar nota de compra.

CUATRO:

CINCO:

NO SE ACEPTAN VISITAS O ESTANCIAS DE NIÑOS EN EL LABORATORIO NI EN LOS CUBÍCULOS DE MATERIAL.

EN EL LABORATORIO SÓLO SE REALIZARÁN LOS EXPERIMENTOS AUTORI-ZADOS, CON BASE EN EL DISEÑO EXPERIMENTAL Y BAJO LA SUPERVISIÓN DEL PROFESOR.

a) Supervisar las actividades experimentales, proporciona materiales de trabajo, formularios y asesoría.

b) Permanecer en el laboratorio durante la sesión experimental y hasta que los alumnos salgan del laboratorio.

TRES: EL PROFESOR DEBE:

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a) Revisar que se encuentre en condiciones adecuadas de trabajo. Si hu-biera corto o cualquier otra falla, desconectar e informar al profesor y/o laboratorista.

b) Evitar derramar agua sobre éste. Las manos, ropa, pisos y bancos de laboratorio deberán estar secos.

c) El equipo sólo se usará cuando se conozca su manejo y lo requiera el experimento, con la supervisión del profesor.

d) Tener especial cuidado al utilizar equipo que se coencte a fuentes de alto voltaje.

e) Anotar actividad en la Bitácora de Registro de Usuario.

a) Revisar que estén limpias y niveladas.b) Trabajar con limpieza (evitar regar reactivo sobre el platillo, cabina y

en la mesa de la balanza).c) Pesar la cantidad de reactivo de acuerdo a su capacidad.d) No pesar suatancias higroscópicas (hidróxido de sodio) o que despren-

dan gases (ácido clorhídrico), a menos que se empleen pesa filtros o recipientes herméticos.

a) Se almacenan en frascos ámbar etiquetados con datos de identificación (nombre y fórmula química, concentración, fecha de preparación y en el caso de disoluciones nombre de quien lo preparó).

U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C OF A C U L T A D D E E S T U D I O S S U P E R I O R E S C U A U T I T L Á N

C I E N C I A B Á S I C A

4 REGLAS DE SEGURIDAD EN LOS LABORATORIOSDE CIENCIA BÁSICA

UNO: PARA EL MANEJO DE EQUIPO ELÉCTRICO SE SUGIERE:

DOS:

TRES:

PARA EL USO DE BALANZAS ANALÍTICAS:

MANEJO DE REACTIVOS ANALÍTICOS Y DISOLUCIONES:

ANEX

O

39

b) Los residuos generados en un experimento se deben almacenar en reci-pientes etiquetados, para su posterior tratamiento.

c) No se deben regresar al frasco de reactivo original (evitar contamina-ción).

d) Utilizar propipeta para el manejo de líquidos, disoluciones y reactivos analíticos en disolución acuosa.

e) Un ácido concentrado (reactivo analítico) deberá verterse lentamente en un recipiente que contenga una cama de agua, mientras se agita suavemente. Revisar hoja de seguridad.

f) Realizar las pruebas olfativas abanicando los vapores con la palma de la mano hacia la nariz.

a) Se utilicen disolventes inflamables de bajo punto de ebullición. Cuidar que no haya una fuente de calor.

b) Se trabajan materiales peligrosos (disoluciones, materiales tóxicos o inflamables). Atender indicaciones de las hojas de seguridad y métodos de trabajo.

c) En un experimento se producen gases tóxicos o desagradables. Se su-giere usar mascarilla de protección.

CUATRO: TRABAJAR EN CAMPANA DE EXTRACCIÓN DE GASES CUANDO:

CINCO: LOS RESIDUOS GENERADOS EN LOS EXPERIMENTOS (PAPEL, ALIMENTOS, PRODUCTOS QUÍMICOS NO SOLUBLES, ENTRE OTROS) NO SE DEBEN DES-ECHAR EN LAS TARJAS O CANALETAS.

SEIS: LAVARSE LAS MANOS ANTES Y DESPUÉS DE REALIZAR TRABAJO EXPERI-MENTAL E IR AL BAÑO.

SIETE: CUALQUIER ACCIDENTE DEBERÁ COMUNICARSE INMEDIATAMENTE AL PRO-FESOR.

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Portada

Contenido

Problema

Introducción

Objetivos

Variables

Hipótesis

• Datos de la institución• Título (indicar que es un diseño experimen-tal)

• Carrera, asignatura, grupo, equipo, profe-sor, fecha de entrega

• Indicar la temática del trabajo

• Indicar enunciado del problema de acuerdo al manual

• Desarrollar con base en el fenómeno y los objetivos

• Trabajar los marcos referencial y teórico

• General• Particulares

• Identificación • Selección metodológica

• Enunciado: debe contener: sujeto de es-tudio, fenómeno, variables y tipo de va-riación, Modelo matemático: Ecuación que explica el fenómeno

Características Contenido

1.

2.

3.

4

5.

6.

7.

U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C OF A C U L T A D D E E S T U D I O S S U P E R I O R E S C U A U T I T L Á N

C I E N C I A B Á S I C A

5CARACTERÍSTICAS Y CONTENIDOS DEL

DISEÑO EXPERIMENTAL ANEX

O

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8.

9.

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11.

12.

13.

Método

Resultados

Anexos

Diagrama ecológico

Glosario

Referencias

• Sujeto de estudio• Aparatos de medición y equipo• Materiales• Reactivos analíticos• Disoluciones de reactivos analíticos• Procedimiento experimental • Apoyos visuales: ilustraciones

Instrumentos de captura de datos: • Cuadros,• Tablas• Gráficos

• Cálculos matemáticos o químicos• Hojas de seguridad

• Atender indicaciones del profesor

• Opcional

• Mínimo tres fuentes• Incluir fuentes consultadas y recomendadas

Características Contenido

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Portada

Contenido

Problema

Introducción

Objetivos

Variables

Hipótesis

• Datos de la institución• Título (indicar que es un informe experi-mental)

• Carrera, asignatura, grupo, equipo, profe-sor, fecha de entrega

• Indicar la temática del trabajo

• Indicar el enunciado del problema de acuer-do al manual

• Desarrollar con base en el fenómeno y ob-jetivos

• Trabajar los marcos referencial y teórico

• General• Particulares

• Enunciado: debe contener: sujeto de es-tudio, fenómeno, variables y tipo de va-riación, Modelo matemático: Ecuación que explica el fenómeno

• Enunciado: debe contener: sujeto de es-tudio, fenómeno, variables y tipo de va-riación, Modelo matemático: Ecuación que explica el fenómeno

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

6CARACTERÍSTICAS Y CONTENIDOS DEL

INFORME EXPERIMENTAL ANEX

O

U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C OF A C U L T A D D E E S T U D I O S S U P E R I O R E S C U A U T I T L Á N

C I E N C I A B Á S I C A

Características Contenido

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8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

Método

Resultados

Elaboración de resultados

Análisis y discusión

Conclusiones

Anexos

Diagrama ecológico

Glosario

Referencias

• Sujeto de estudio• Aparatos de medición y equipo• Materiales• Reactivos analíticos• Disoluciones de reactivos analíticos• Procedimiento experimental • Apoyos visuales: ilustraciones

• Cuadros, Tablas, Gráficos

• Operaciones realizadas con los datos

• Análisis tabular, gráfico, estadístico básico, de regresión lineal, fenomenológico

• Con base en los logros del experimento, afirmando la resolución del problema con los elementos estadísticos y la aceptación o rechazo de la hipótesis

• Hojas de seguridad

• Atender indicaciones del profesor

• Opcional

• Mínimo tres fuentes• Incluir fuentes consultadas y recomendada

Características Contenido

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7DIAGRAMA ECOLÓGICO

GENERAL ANEX

O

U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C OF A C U L T A D D E E S T U D I O S S U P E R I O R E S C U A U T I T L Á N

C I E N C I A B Á S I C A

Diagrama Ecológico GeneralProyecto

Problema

EliminarRecolectar

ReciclarTratar

Confinar

Reactivos utilizados

Disoluciones preparadas

Procedimiento experimental

Reactivos sobrantes*

Disoluciones sobrantes*

Productos*

* Identificar los residuos con base en la Clasificación de Grado de Riesgo del Modelo Rombo.

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Identificar los resiudos de acuerdo a la clave

CRETIBIdentificar

riesgos

Clave CRETIB

Rombo de seguridad

NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-018-STPS-2000, SISTEMA PARA LA IDENTIFICACIÓN Y COMUNICACIÓN

DE PELIGROS Y RIESGOS POR SUSTANCIAS QUÍMICAS PELIGROSAS EN LOS CENTROS DE TRABAJO.

CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN DE GRADOS DE RIESGO MODELO ROMBO

El rombo en azul (izquierdo) representa el riesgo a la salud.El número representa la peligrosidad, la cual va desde 0 cuando el material es inocuo a 4 cuando es demasiado peligroso para la salud de las personas.El rombo en rojo (superior) representa el riego de inflamabilidad. Va de 0 cuando no es inflamable a 4 cuando es altamente inflamable.El rombo en amarillo (derecho) representa la reactividad. Va de 0 cuando la sustancia es estable a 4 cuando puede detonar casi de forma espontánea.El rombo en blanco (inferior) representa cuidados especiales. W (con una línea atravesada) es una sustancia que es reactiva con el agua; ACID es una sustancia ácida; ALK es una sustancia alcalina; OX es una sus-tancia oxidante; COR es una sustancia corrosiva; o puede contener una letra para identificar el equipo de protección personal de acuerdo a la NOM-018-STPS-2000

C orrosivo

R eactivo

E xplosivo

T óxico ambiental

I nflamable

B iológico infecciosoInflamabilidad

ReactividadSalud

Casosespeciales

ROMBO DE SEGURIDAD

BÁSICO

Diagrama Ecológico General

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El hidróxido de sodio es un sólido blanco e industrialmente se utiliza como disolución al 50 % por su facilidad de manejo. Es soluble en agua, desprendiéndose calor. Absorbe humedad y dióxido de carbono del aire y es corrosivo de metales y tejidos. Se obtiene, principalmente por electrólisis de cloruro de sodio, por reacción de hidróxido de calcio y carbonato de sodio y al tratar sodio metálico con vapor de agua a bajas temperaturas.

hidróxido de sodio

g e n e r A l i d A d e s

n ú m e r o s d e i d e n t i F i C A C i ó n

CAS: 1310-73-2UN: sólido:1823disolución: 1824NIOSH: WB 4900000NOAA: 9073STCC: 4935235

RTECS: WB4900000NFPA: Salud: 3 Reactividad: 1 Fuego: 0HAZCHEM CODE: 2REl producto está incluido en: CERCLA, EHS, SARA, RCRAMARCAJE: SÓLIDO CORROSIVO

F ó r m u l A •

m A s A m o l A r •40.01 g/mol

8HOJAS DE

SEGURIDAD ANEX

O

U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C OF A C U L T A D D E E S T U D I O S S U P E R I O R E S C U A U T I T L Á N

C I E N C I A B Á S I C A

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s i n ó n i m o sSosa en inglés:Sosa caustica ascariteLejia caustic sodaOtros idiomas: collo-grillreinHydroxyde de sodium (francés) collo-tapettaNatriumhydroxid (alemán) lewis-red devil lye

Aetznatron (alemán) sodium hydrateNatriumhydroxyde (holandés) Sodium hydroxideSodio (idrossido di) (italiano) lye soda lyeWhite caustic

p r o p i e d A d e s F í s i C A s y t e r m o d i n á m i C A sPunto de ebullición: 1388 0C (a 760 mm de Hg)Punto de fusión: 318.4 0CÍndice de refracción a 589.4 nm: 1.433 ( a 320 0C) y 1.421 (a 420 0C)Presión de vapor: 1 mm (739 0C)Densidad: 2.13 g/ml (25 0C)Solubilidad: Soluble en agua, alcoholes y glicerol, insoluble en acetona (aunque reac-ciona con ella) y éter.

1 g se disuelve en 0.9 mL de agua, 0.3 mL de agua hirviendo, 7.2 mL de alcohol etílico y 4.2 mL de metanol.pH de disoluciones acuosas (peso/peso): 0.05 %: 12; 0.5 %: 13 y 5 %: 14

En la tabla a continuación, se presentan algunas propiedades de disoluciones acuosas de NaOH.Calor específico: 0.35 cal/g 0C (20 0C)Calor latente de fusión: 40 cal/gCalor de formación: 100.97 Kcal/mol (forma alfa) y 101.95 Kcal/mol (forma beta)Calor de transición: de la forma alfa a la beta: 24.69 cal/gTemperatura de transición: 299.6 0CEnergía libre de formación: 90.7 Kcal/mol (a 25 0C y 760 mm de Hg)

p r o p i e d A d e s q u í m i C A sEl NaOH reacciona con metales como Al, Zn y Sn, generando aniones como AlO2-, ZnO2- y SnO32- e hidrógeno. Con los óxidos de estos metales, forma esos mismos aniones y agua. Con cinc metálico, además, hay ignición.

Se ha informado de reacciones explosivas entre el hidróxido de sodio y nitrato de plata amoniacal caliente, 4-cloro-2-metil-fenol, 2-nitro anisol, cinc metálico, N,N,-bis(-trinitro-etil)-urea, azida de cianógeno, 3-metil-2-penten-4-in-1-ol, nitrobenceno, tetra-hidroborato de sodio, 1,1,1-tricloroetanol, 1,2,4,5-tetraclorobenceno y circonio metálico.

Con bromo, cloroformo y triclorometano las reacciones son vigorosas o violentas.La reacción con sosa y tricloroetileno es peligrosa, ya que este último se descompone

y genera dicloroacetileno, el cual es inflamable.

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n i v e l e s d e t o x i C i d A dLD50 (en conejos): 500 mL/Kg de una disolución al 10 %.Niveles de irritación a piel de conejos: 500 mg/24 h, severaNiveles de irritación a ojos de conejos: 4 mg, leve; 1 % o 50 microg/24 h, severoRQ: 1000IDLH: 250 mg/m3

m A n e j oEquipo de protección personal: Para el manejo del NaOH es necesario el uso de len-tes de seguridad, bata y guantes de neopreno, nitrilo o vinilo. Siempre debe manejarse en una campana y no deben utilizarse lentes de contacto al trabajar con este compuesto.

En el caso de trasvasar pequeñas cantidades de disoluciones de sosa con pipeta, uti-lizar una propipeta, nunca aspirar con la boca.

r i e s g o sFuego o explosión: Este compuesto no es inflamable sin embargo, puede provocar fuego si se encuentra en contacto con materiales combustibles. Por otra parte, se gene-ran gases inflamables al ponerse en contacto con algunos metales. Es soluble en agua generando calor.A la salud: El hidróxido de sodio es irritante y corrosivo de los tejidos. Los casos más comunes de accidente son por contacto con la piel y ojos, así como inhalación de nebli-nas o polvo.Inhalación: La inhalación de polvo o neblina causa irritación y daño del tracto respira-torio. En caso de exposición a concentraciones altas, se presenta ulceración nasal.A una concentración de 0.005-0.7 mg/m3, se ha informado de quemaduras en la nariz y tracto. En estudios con animales, se han reportado daños graves en el tracto respirato-rio, después de una exposición crónica.Contacto con ojos: El NaOH es extremadamente corrosivo a los ojos por lo que las sal-picaduras son muy peligrosas, pueden provocar desde una gran irritación en la córnea, ulceración, nubosidades y, finalmente, su desintegración. En casos más severos puede haber ceguera permanente, por lo que los primeros auxilios inmediatos son vitales.

MéxicoReino Unido

AlemaniaEstados UnidosFranciaSuecia

CPT: 2 mg/m3Periodos largos: 2 mg/m3 Periodos cortos: 2 mg/m3

MAK: 2 mg/m3

TLV-C: 2 mg/m3

VME: 2 mg/m3

Límite máximo: 2 mg/m3

50

Contacto con la piel: Tanto el NaOH sólido, como en disoluciones concentradas es al-tamente corrosivo a la piel. Se han hecho biopsias de piel en voluntarios a los cuales se aplicó una disolución de NaOH 1N en los brazos de 15 a 180 minutos, observándose cam-bios progresivos, empezando con disolución de células en las partes callosas, pasando por edema y llegar hasta una destrucción total de la epidermis en 60 minutos. Las diso-luciones de concentración menor del 0.12 % dañan la piel en aproximadamente 1 hora. Se han reportado casos de disolución total de cabello, calvicie reversible y quemaduras del cuero cabelludo en trabajadores expuestos a disoluciones concentradas de sosa por varias horas. Por otro lado, una disolución acuosa al 5 % genera necrosis cuando se apli-ca en la piel de conejos por 4 horas.Ingestión: Causa quemaduras severas en la boca, si se traga el daño es, además, en el esófago produciendo vómito y colapso.Carcinogenicidad: Este producto está considerado como posible causante de cáncer de esófago, aún después de 12 a 42 años de su ingestión. La carcinogénesis puede deberse a la destrucción del tejido y formación de costras, más que por el producto mismo.Mutagenicidad: Se ha encontrado que este compuesto es no mutagénico.Peligros reproductivos: No hay información disponible a este respecto.

A C C i o n e s d e e m e r g e n C i APrimeros Auxilios

Inhalación: Retirar del área de exposición hacia una bien ventilada. Si el accidentado se encuentra inconsciente, no dar a beber nada, dar respiración artificial y rehabilitación cardiopulmonar. Si se encuentra consiente, levantarlo o sentarlo lentamente, suministrar oxígeno, si es necesario.Ojos: Lavar con abundante agua corriente, asegurándose de levantar los párpados, has-ta eliminación total del producto.Piel: Quitar la ropa contaminada inmediatamente. Lavar el área afectada con abundante agua corriente.Ingestión: No provocar vómito. Si el accidentado se encuentra inconsciente, tratar como en el caso de inhalación. Si está consiente, dar a beber una cucharada de agua inmediatamente y después, cada 10 minutos.

En todos los casos de exposición, el paciente debe ser transportado al hospi-tal tan pronto como sea posible.Control de fuego: Pueden usarse extinguidores de agua en las áreas donde haya fuego y se almacene NaOH, evitando que haya contacto directo con el compuesto.Fugas o derrames: En caso de derrame, ventilar el área y colocarse la ropa de protec-ción necesaria como lentes de seguridad, guantes, overoles químicamente resistentes, botas de seguridad. Mezclar el sólido derramado con arena seca, neutralizar con HCl diluido, diluir con agua, decantar y tirar al drenaje. La arena puede desecharse como

51

basura doméstica. Si el derrame es de una disolución, hacer un dique y neutralizar con HCl diluido, agregar gran cantidad de agua y tirar al drenaje.Desechos: Para pequeñas cantidades, agregar lentamente y con agitación, agua y hielo. Ajustar el pH a neutro con HCl diluido. La disolución acuosa resultante, puede tirarse al drenaje diluyéndola con agua. Durante la neutralización se desprende calor y vapores, por lo que debe hacerse lentamente y en un lugar ventilado adecuadamente.

A l m A C e n A m i e n t oEl hidróxido de sodio debe ser almacenado en un lugar seco, protegido de la humedad, agua, daño físico y alejado de ácidos, metales, disolventes clorados, explosivos, peróxi-dos orgánicos y materiales que puedan arder fácilmente.

r e q u i s i t o s d e t r A n s p o r t e y e m p A q u e

Marcaje: sólido: 1823. Sustancia corrosiva.Disolución: 1824. HAZCHEM Code: 2R.

Código ICAO/IATA (No.ONU)Sólido: 1823Disolución: 1824Marcaje: corrosivoCantidad máxima en vuelo comercial: 15 Kg. Disolu-ción: 1 LCantidad máxima en vuelo de carga: sólido: 50 Kg.Disolución: 30 L

Marcaje: corrosivo.

Número en IMDG: 8125 Clase: 8 sólidoMarcaje: corrosivo

Transporteterrestre

Transporteaéreo

Transportemarítimo

52

El permanganato de potasio es un sólido cristalino púrpura, soluble en agua. Es no infla-mable, sin embargo acelera la combustión de materiales inflamables y si este material se encuentra dividido finamente, puede producirse una explosión.

Es utilizado como reactivo en química orgánica, inorgánica y analítica; como blan-queador de resinas, ceras, grasas, aceites, algodón y seda; en teñido de lana y telas impresas; en el lavado de dióxido de carbono utilizado en fotografía y en purificación de agua. Se obtiene por oxidación electrolítica de mineral de manganeso.

p e r m A n g A n A t o d e p o t A s i o

F ó r m u l A •

C o m p o s i C i ó n •

m A s A m o l A r •

g e n e r A l i d A d e s

n ú m e r o s d e i d e n t i F i C A C i ó n

CAS: 7722-64-7UN: 1490NIOSH: SD 6475000NOAA: 4324

STCC: 4918740RTECS: SD6475000El producto está incluido en: CERCLAMARCAJE: OXIDANTE

U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C OF A C U L T A D D E E S T U D I O S S U P E R I O R E S C U A U T I T L Á N

C I E N C I A B Á S I C A

8 HOJASDESEGURIDADAN

EXO

KMnO4

K: 24.74 %; Mn: 34.76 % y O: 40.50 %

158.03 g/mol

53

s i n ó n i m o s• Sal de potasio del ácido permangánicoEn inglés: otros idiomas:• Potassium permanganate kaliumpermanganaat (holandés)• C.i. 77755 kaliumpermanganat (alemán)• Cairox permanganate de potassium (francés)• Chameleon mineral• Condy’s crystals• Permanganate of potash• Permanganic acid, potassium salt

p r o p i e d A d e s F í s i C A sPunto de fusión: se descompone a 240 0C con evolución de oxígeno.Densidad (a 25 0C): 2.703 g/mlSolubilidad: Soluble en 14.2 partes de agua fría y 3.5 de agua hirviendo. También es soluble en ácido acético, ácido trifluoro acético, anhidrido acético, acetona, piridina, ben-zonitrilo y sulfolano.

p r o p i e d A d e s q u í m i C A sReacciona de manera explosiva con muchas sustancias como: ácido y anhídrido acético sin control de la temperatura; polvo de aluminio; nitrato de amonio; nitrato de glicerol y nitrocelulosa; dimetilformamida; formaldehido; ácido clorhídrico; arsénico (polvo fino); fósforo (polvo fino); azúcares reductores; cloruro de potasio y ácido sulfúrico; residuos de lana y en caliente con polvo de titanio o azufre.

El permanganato de potasio sólido se prende en presencia de los siguientes com-puestos: dimetilsulfóxido, glicerol, compuestos nitro, aldehídos en general, acetilace-tona, ácido láctico, trietanolamina, manitol, eritrol, etilen glicol, ésteres de etilenglicol, 1,2-propanodiol, 3-cloropropano-1,2-diol, hidroxilamina, ácido oxálico en polvo, poli-propileno y diclorosilano. Lo mismo ocurre con alcoholes (metanol, etanol, isopropanol, pentanol o isopentanol) en presencia de ácido nítrico y disolución al 20 % de permanga-nato de potasio.

Por otro lado, se ha informado de reacciones exotérmicas violentas de este compuesto con ácido fluorhídrico y con peróxido de hidrógeno.

Con mezclas etanol y ácido sulfúrico y durante la oxidación de ter-alquilaminas en acetona y agua, las reacciones son violentas.

Con carburo de aluminio y con carbón se presenta incandescencia.Trazas de este producto en nitrato de amonio, perclorato de amonio o diclorosilano,

aumentan la sensibilidad de estos productos al calor y la fricción.

54

Puede descomponerse violentamente en presencia de álcalis o ácidos concentrados liberándose oxígeno.

En general, es incompatible con agentes reductores fuertes [sales de fierro (II) y mercurio (I), hipofosfitos, arsenitos], metales finamente divididos, peróxidos, aluminio, plomo, cobre y aleaciones de este último.

n i v e l e s d e t o x i C i d A dRQ: 100LDLo (oral en humanos): 143 mg/KgLD50 (oral en ratas): 1090 mg/Kg

m A n e j oEquipo de protección personal: Para manejar este compuesto deben utilizarse bata, lentes de seguridad y guantes, en un área bien ventilada. Para cantidades grandes, debe usarse, además, equipo de respiración autónoma.

No deben usarse lentes de contacto al manejar este producto.Al trasvasar disoluciones de este producto, usar propipeta, nunca aspirar con la

boca.

r i e s g o sRiesgos de fuego y explosión: Es un compuesto no inflamable. Sin embargo los re-cipientes que lo contienen pueden explotar al calentarse y genera fuego y explosión al entrar en contacto con materiales combustibles.Riesgos a la salud: En experimentos con ratas a las cuales se les administró este pro-ducto por vía rectal, se observó hiperemia (aumento en la cantidad de sangre) del cere-bro, corazón, hígado, riñón, bazo y tracto gastrointestinal. Además, se presenta atrofia y degeneración de tejidos parenquimales, cambios destructivos en el intestino delgado, shock y muerte en las siguientes 3 a 20 horas. En ratones a los que se les inyectó por vía subcutánea presentaron necrosis del hígado.

MéxicoEstados UnidosSuecia

Reino Unido

Alemania

CPT: 5 mg/m3 (como Mn)TLV TWA: 5 mg/m3 (como Mn)Polvo total: Límite: 2.5 mg/m3Máximo: 5 mg/m3Polvo respirable: Límite: 1 mg/m3Periodos cortos: 2.5 mg/m3Periodos largos: 5 mg/m3 (como Mn) Periodos cortos: 5 mg/m3 (como Mn): MAK: 5 mg/m3 (como Mn)

55

Inhalación: Causa irritación de nariz y tracto respiratorio superior, tos, laringitis, dolor de cabeza, náusea y vómito. La muerte puede presentarse por inflamación, edema o espasmo de la laringe y bronquios, edema pulmonar o neumonitis química.Contacto con ojos: Tanto en formas de cristales como en disolución, este compuesto es muy corrosivo.Contacto con la piel: La irrita y en casos severos causa quemaduras químicas.Ingestión: Se ha observado en humanos que una ingestión de 2400 ìg/Kg/día (dosis bajas o moderadas) genera quemaduras en tráquea y efectos gastrointestinales como náusea, vómito, ulceración, diarrea o constipación y pérdida de conciencia. Con dosis mayores se ha presentado anemia, dificultad para tragar, hablar y salivar, En casos se-veros se han presentado, además de los anteriores, taquicardia, hipertermia (aumento de la temperatura corporal), cansancio, daños a riñones y la muerte debida a complica-ciones pulmonares o fallas circulatorias.

No se ha informado de efectos fisiológicos en ratas a las que se les suministró 0.1 mg/Kg por 9 meses, pero una sola dosis de 1.5 g/Kg provocó anemia hipocrómica, cambios en la sangre y sangrado en órganos parenquimosos.Carcinogenicidad: No existe información al respecto.Mutagenicidad: Se ha informado de un pequeño incremento de aberración cromosomal en cultivos de células de mamíferos.Peligros reproductivos: Se ha informado de disturbios ginecológicos en trabajadoras expuestas a este compuesto, especialmente en mujeres jóvenes. Su uso como abortivo local causa daños severos en la vagina y hemorragias.

En ratas, se han investigado efectos gonadotrópicos y embriotóxicos y se han obser-vado embriones con daños provenientes de ratas fertilizadas por machos tratados con permanganato de potasio. Además, inyecciones intertesticulares de disoluciones de este compuesto (0.08 mmol/Kg) producen calcificación de los conductos seminíferos. En las hembras, la administración por vía oral, provoca disturbios en su ciclo sexual, el cual no se normaliza antes de 2 o 3 meses.

A C C i o n e s d e e m e r g e n C i APrimeros Auxilios

Inhalación: Transportar a la víctima a una zona bien ventilada. Si se encuentra incons-ciente, proporcionar respiración artificial. Si se encuentra consciente, sentarlo lentamen-te y proporcionar oxígeno.Ojos: Lavarlos con agua corriente asegurándose de abrir bien los párpados, por lo me-nos durante 15 minutos.Piel: Eliminar la ropa contaminada, si es necesario, y lavar la zona afectada con agua corriente.Ingestión: No induzca el vómito. Si la víctima se encuentra consciente dar agua a beber inmediatamente.

56

En todos los casos de exposición, el paciente debe ser transportado al hospi-tal tan pronto como sea posible.Control de fuego: Utilizar equipo de respiración autónoma en incendios donde se in-volucre a este compuesto. Utilizar agua para enfriar los contenedores involucrados y también para extinguir el incendio

F u g A s y d e r r A m e sUtilizar el equipo de seguridad mínimo como bata, lentes de seguridad y guantes y, de-pendiendo del magnitud del derrame, será necesario la evacuación del área y la utiliza-ción de equipo de respiración autónoma.

Alejar del derrame cualquier fuente de ignición y mantenerlo alejado de drenajes y fuentes de agua.

Construir un dique para contener el material líquido y absorberlo con arena. Si el ma-terial derramado es sólido, cubrirlo para evitar que se moje.

Almacenar la arena contaminada o el sólido derramado en áreas seguras para su pos-terior tratamiento (ver desechos).

d e s e C h o sAgregar disoluciones diluidas de bisulfito de sodio, tiosulfato de sodio, sales ferrosas o mezclas sulfito-sales ferrosas y ácido sulfúrico 2M para acelerar la reducción (no usar carbón o azufre). Transferir la mezcla a un contenedor y neutralizar con carbonato de sodio, el sólido resultante (MnO2), debe filtrarse y confinarse adecuadamente.

A l m A C e n A m i e n t oDebe almacenarse en recipientes bien tapados alejados de ácido sulfúrico, peróxido de hidrógeno, combustibles, compuestos orgánicos en general, materiales oxidables y pro-tegidos de daños físicos, en lugares frescos y bien ventilados.

r e q u i s i t o s d e t r A n s p o r t e y e m p A q u e

Marcaje: 1490Sustancia oxidante

Código ICAO/IATA: 1490Clase 5.1Marcaje: OxidanteCantidad máxima en vuelo de pasajeros: 5 Kg.Cantidad máxima en vue-los de carga: 25 Kg

Código IMDG: 5067 Marcaje: Agente oxidante. Clase 5.1

Transporteterrestre

Transporteaéreo

Transportemarítimo

57

El sodio es un metal alcalino. Es blando, de color plateado, que se vuelve gris al expo-nerse al aire y puede prenderse espontáneamente. Al prenderse, arde violentamente con explosión. También con humedad o agua reacciona violentamente, produciendo hi-dróxido de sodio e hidrógeno y el calor de la reacción es suficiente para causar que este último se prenda o explote. Su símbolo, Na, proviene del latín Natrium y fue obtenido por primera vez en forma metálica por Sir Humphry Davy en 1807.

En la naturaleza no se encuentra en forma metálica, sino formando parte de una gran variedad de minerales. La reducción térmica de muchos de estos minerales genera al metal. Otra manera de producirlo es mediante la electrólisis de hidróxido de sodio fundi-do o cloruro de sodio. Comercialmente, puede encontrarse como sólido o líquido fundido.

Se utiliza en la elaboración de aditivos antidetonantes para gasolinas, como medio de transferencia de calor, lámparas, en la elaboración de productos químicos utilizados en síntesis orgánica y productos farmacéuticos como hidruro de sodio, sodamida y peróxido de sodio, entre otros.

s o d i o m e t á l i C o

g e n e r A l i d A d e s

n o m B r e •

s í m B o l o •

m A s A m o l A r •

8HOJAS DE

SEGURIDAD ANEX

O

U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C OF A C U L T A D D E E S T U D I O S S U P E R I O R E S C U A U T I T L Á N

C I E N C I A B Á S I C A

Sodio

Na

22.99 g/mol

58

n ú m e r o s d e i d e n t i F i C A C i ó n

CAS: 7440-23-5UN: 1428 NIOSH: VY 0686000NOAA: 7794STCC: 491645

RTECS: VY0686000NFPA: Salud: 3 Reactividad: 2 Fuego: 3 Especial: N aguaHAZCHEM CODE: 4WEl producto está incluido en: CERCLA.MARCAJE: SÓLIDO PELIGROSO AL ENTRAR EN CON-TACTO CON AGUA.

s i n ó n i m o sEn inglés:Sodio metálico sodiumNatrium sodium-23

p r o p i e d A d e s F í s i C A s y t e r m o d i n á m i C A sPunto de fusión: 97.81 0C.Punto de ebullición: 881.4 0C.Densidad del sólido (g/ml): 0.968 (20 0C) y 0.962 (50 0C)Densidad del líquido (g/ml): 0.927 (en el punto de fusión), 0.856 (400 0C) y 0.82 (500 0C).Presión de vapor (a 400 0C): 1.2 mm de HgTemperatura de autoignición: mayor de 115 0C.Capacidad calorífica: 0.292 cal/g (sólido) y 0.331 cal/g (líquido)Calor de fusión: 622.2 cal/gCalor específico del sólido (kJ/kg K): 2.01 (20 0C) y 2.16 (en el punto de fusión)Calor específico del líquido kJ/kg K): 1.38 (en el punto de fusión), 1.28 (400 0C) y 1.26 (550 0C)Viscosidad (cP): 0.68 (100 0C), 0.284 (400 0C) y 0.225 (550 0C)Tensión superficial (mN/m): 192 (en el punto de fusión), 161 (400 0C) y 146 (550 0C)Solubilidad: Soluble en mercurio (forma amalgamas sódicas) y amoniaco (generando una disolución azul).Radio atómico: 185 pmRadio iónico: 97 pm Configuración electrónica: 1s2 2s22p6 3s1

Potencial de ionización (V): 5.12Cambio de volumen al fundir (%): +2.63Conductividad térmica del sólido (W/n K): 1323 (20 0C)Conductividad térmica del líquido (W/n K): 879 (al punto de fusión), 722 (400 0C) y 640 (550 0C).El sodio es paramagnético y en forma de vapor predomina en forma monoatómica, aunque se ha informado de la presencia de dímeros y tetrámeros. En forma de vapor

59

es de color azul, sin embargo, en algunas ocasiones puede presentarse de color verde, debido a la mezcla de azul y amarillo, el cual proviene del vapor de sodio al quemarse.

p r o p i e d A d e s q u í m i C A sEn general, es incompatible con agentes oxidantes, agua y ácidos.

Reacciona explosivamente con: agua; disoluciones acuosas de cloruro de hidrógeno; fluoruro de hidrógeno y ácido sulfúrico; 1-cloro-butano en éter de petróleo a tempera-turas bajas; cloroformo y metanol; diazometano; etanol en disolventes hidrocarbonados sin eliminar aire; compuestos fluorados; disolventes halogenados; yoduro de perfluoro-hexilo; yodometano; pentafluoruro de yodo; yodo; tribromuro de fósforo en presencia de pequeñas cantidades de agua; monóxido de carbono; nitrato de amonio; nitrato de sodio y cloruro de fosforilo caliente, entre otros.

Si existen vapores de sodio en el ambiente, reacciona violentamente con carbón en polvo.

Se han observado reacciones exotérmicas entre sodio dividido finamente y cloroben-ceno y benceno en atmósfera de nitrógeno. Por otra parte, mezclas de este metal y ha-luros metálicos son sensibles a golpes.

Genera explosivos sensibles a golpes con bromo, bromuro de yodo, cloruro de yodo, yodato de plata, yodato de sodio, pentacloruro de fósforo, tribromuro de fósforo, diclo-ruro de azufre, tribromuro de boro, dibromuro de azufre, fluoruro de sulfinilo, tetraclo-ruro de silicio, tetrafluoruro de silicio, oxihaluros y oxisulfuros inorgánicos y compuestos orgánicos con varios átomos de oxígeno, como alquil-oxalatos.

El sodio se prende en presencia de: ácido nítrico (con densidad mayor de 1.056 g/mL), éter dietílico, fluor, cloruro de sulfinilo a 300 0C, pentóxido de dinitrógeno, 2,2,3,3-tetre-fluoropropanol y con polvo muy fino de óxido de plomo.

Reacciona de manera vigorosa con: dimetilformamida caliente, dicloruro de selenio caliente y al fundirlo con cuarzo y óxido de plomo.

Mezclas de sodio y azufre interaccionan violentamente, de la misma manera que sodio y éter con bromobenceno o 1-bromobutano (a 30 0C) y mercurio con cloruro de vanadio (a más de 180 0C).

Con heptafluoruro de yodo, pentóxido de fósforo, fluoruro de nitrosilo y fluoruro de nitrilo, reacciona incandescentemente. Los siguientes compuestos se reducen con incan-descencia en presencia de sodio: óxido de bismuto (III), trióxido de cromo y óxido de cobre (II) y estaño (IV).

En presencia de oxígeno, arde con flama amarilla.Reduce muchos óxidos a su estado elemental y reduce cloruros metálicos.Generalmente, se encuentra cubierto de una capa blanca de óxido, carbonato o hi-

dróxido, dependiendo de la atmósfera a la que esté expuesto.

n i v e l e s d e t o x i C i d A dRQ: 10

60

m A n e j oEquipo de protección personal: Al manejar este producto deben utilizarse bata, len-tes de seguridad y guantes en campanas extractoras de gases. Dependiendo de la can-tidad, deberá utilizarse también, careta y ropa protectora con retardantes de flama. NO OLVIDAR QUE ESTE PRODUCTO ES MUY REACTIVO.

r i e s g o sRiesgos de fuego y explosión: Es un producto inflamable, que produce hidrógeno (in-flamable, también) al contacto con humedad y agua. El calor de la reacción es suficiente para causar que el hidrógeno producido se prenda o explote. Los vapores generados al quemarse son muy irritantes de piel, ojos y mucosas.Riesgos a la salud: En estado sólido, causa quemaduras en piel (especialmente si está húmeda) y ojos. Al quemarse, produce vapores irritantes para la piel, ojos y mucosas.Inhalación: Los vapores que genera el sodio al arder son altamente irritantes de nariz y garganta causando tos, dificultad para respirar y provocan, incluso, edema pulmonar. Experimentos con ratas sometidas a aerosoles que contienen sodio, han demostrado que a concentraciones de 65 μg/L, no se presentan daños patológicos. Sin embargo a concentraciones entre 1000 μg/l y 2000 μg/L por 40 minutos, se presentan efectos corro-sivos severos en las fosas nasales y laringe.Contacto con ojos: Causa quemaduras severas e incluso ceguera. En forma de vapor es altamente irritante.Contacto con la piel: El contacto del sodio con la humedad de la piel causa quemaduras térmicas y cáusticas.Ingestión: Causa quemaduras severas en la boca y tracto digestivo, presentándose dolor abdominal y vómito.Carcinogenicidad: No existe información al respecto.Mutagenicidad: No existe información al respecto.Peligros reproductivos: No existe información al respecto.

A C C i o n e s d e e m e r g e n C i APrimeros Auxilios

Inhalación: Transportar a la víctima a una zona bien ventilada. Si está inconsciente pro-porcionar rehabilitación cardiopulmonar. Si se encuentra consciente, mantenerla sentada en reposo y proporcionar oxígeno.Ojos: Lavarlos con agua corriente.Piel: Eliminar restos de metal y después lavar la zona afectada con agua. Debe tratarse como una quemadura cáustica o por calor.Ingestión: No provocar el vómito. Si la víctima se encuentra consiente, dar a beber una taza de agua, inmediatamente y después, una cucharada cada 10 minutos. En todos los

61

casos de exposición, el paciente debe ser transportado al hospital tan pronto como sea posible.Control de fuego: Usar equipo de respiración autónoma y traje completo de hule. No debe usarse agua ni extinguidores de dióxido de carbono o compuestos halogenados. Puede utilizarse grafito seco, sosa, cloruro de sodio en polvo o un polvo seco adecuado.Fugas y derrames: Dependiendo de la magnitud del derrame, deberá portarse la ropa de protección adecuada, equipo de respiración autónoma, guantes resistentes química-mente, lentes de seguridad, careta de policarbonato y zapatos de seguridad. No usar agua y alejar cualquier fuente de ignición del área. Mantener el material derramado alejado de fuentes de agua y drenajes. Cubrirlo con sosa seca o bicarbonato de sodio, mezclar cuidadosamente y recoger. Añadirle alcohol butílico en un recipiente y man-tenerlo en la campana por lo menos por 24 horas. Debe recordarse que al prenderse, arde violentamente con explosión. Lo mismo sucede en presencia de humedad o agua, produciendo hidróxido de sodio e hidrógeno siendo el calor de la reacción suficiente para causar que este último se prenda o explote.

A l m A C e n A m i e n t oDebe almacenarse alejado de fuentes de agua, protegido de altas temperaturas y de da-ños físicos. Los recipientes que los contengan deben estar bajo atmósfera de nitrógeno o con queroseno, nunca en disolventes halogenados.

d e s e C h o sLos desechos de sodio deben ser tratados con alcohol butílico en una campana de extrac-ción. Neutralizar la disolución resultante e incinerarla.

62

r e q u i s i t o s d e t r A n s p o r t e y e m p A q u e

Marcaje: 1428. Sustancia que al entrar en contacto con agua genera gas infla-mable.HAZCHEM: 4W

Código ICAO/IATA: 1428

Clase 4.3Marcaje: Peligroso al mo-jarse.Máxima cantidad permiti-da en vuelos:Comerciales: prohibido Carga: 50 K

Número en IMDG: 4175

Clase: 4.3Marcaje: Peligroso al mo-jarse.

Transporteterrrestre

Transporteaéreo

Transportemarítimo

63

2.006.30

8.005.101.201.005.00 6.502.501.506.001.009.50

4.004.301.301.00

2.005.201.201.807.10

6.40

9CONSTANTES DEL PRODUCTO DE

SOLUBILIDAD ANEX

O

U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C OF A C U L T A D D E E S T U D I O S S U P E R I O R E S C U A U T I T L Á N

C I E N C I A B Á S I C A

A l u m i n i o (iii)Hidróxido

FosfatoB A r i o (ii)

ArseniatoCarbonato

CromatoFluoruro

HidróxidoYodato

PermanganatoOxalatoFosfatoSulfatoSulfito

B i s m u t o (ii)ArseniatoHidróxido

FosfatoSulfuro

C A d m i o (ii)Arseniato

CarbonatoHidróxido

OxalatoSulfuro

C A l C i o (ii)Arseniato

ElECtrolito

Al(OH)3

AlPO4

Ba3(AsO4)2

BaCO3

BaCrO4

BaF2

Ba(OH)2

Ba(IO3)2

BaMnO4

BaC2O4

Ba3(PO4)2

BaSO4

BaSO3

BiAsO4

Bi(OH)3

BiPO4

BiS3

Cd3(AsO4)2

CdCO3Cd(OH)2

CdC2O4

CdS

Ca3(AsO4)2

EquiliBrio

Al3+

Al3+

3Ba2+

Ba2+

Ba2+

Ba2+

Ba2+

Ba2+

Ba2+

Ba2+

3Ba2+

Ba2+

Ba2+

Bi3+

Bi3+

Bi3+

2Bi3+

3Cd2+

Cd2+

Cd2+

Cd2+

Cd2+

3Ca2+

++

+++++++++++

++++

+++++

+

3OH-

PO43-

2AsO43-

CO32-

CrO42-

2 F2-

2OH2-

2IO3-

MnO42-

C2O42-

2PO42-

SO42-

SO32-

AsO43-

3OH-

PO43-

3S2-

2AsO43-

CO32-

2OH-

C2O42-

S2-

2 AsO43-

Ks pKps

31.7018.20

50.108.299.936.002.309.199.617.82

38.2010.009.02

9.4030.3722.8996.00

32.7011.2813.937.74

26.15

18.20

10-32

10-19

10-51 10-9

10-10

10-6 10-3

10-10

10-10 10-8 10-39 10-10 10-10

10-10

10-31

10-23 10-96

10-33 10-12 10-14 10-8 10-27

10-19

xx

xxxxxxxxxxx

xxxx

xxxxx

x

64

CO32-

2F-

2 OH-

2IO3-

C2O42-

2 PO43-

S042-

3 OH-

3 IO3-

3OH-

PO43-

CO3 2-

2 (OH)-

S2-

Br-

Cl-

I-

S2-

CSN-

AsO43-

CO32-

CrO42-

2 OH-

C2O42-

S2-

CO32-

2 OH-

S2-

AsO43-

3 OH-1

PO43-

AsO43-

CaCO3

CaF2

Ca(OH)2

Ca(IO3)2

CaC2O4

Ca3(PO4)2

CaS04

Ce(OH)3

Ce(IO3)3

Cr(OH)3

CrPO4

CoCO3

Co(OH)2

CoS

CuBrCuClCuI

Cu2 SCuCSN

Cu3(AsO4)2

CuCO3

Cu CrO4

Cu (OH)2

Cu C2O4

Cu S

FeCO3

Fe(OH)2

FeS

FeAsO4

Fe(OH)3

FePO4

Pb3(AsO4)2

CarbonatoFloururo

HidróxidoYodato

OxalatoFosfatoSulfato

C E r i o (III)Hidróxido

YodatoC r o m o (III)

HidróxidoFosfato

C o B A l t o (II)CarbonatoHidróxido

SulfuroC o B r E (I)

BromuroClururoYoduroSulfuro

TiocianatoC o B r E (II)

ArseniatoCarbonato

CromatoHidróxido

OxalatoSulfuro

H i E r r o (II)CarbonatoHidróxido

SulfuroH i E r r o (III)

ArseniatoHidróxido

Fosfatop l o m o (II)

Arseniato

ElECtrolito EquiliBrio

+++++++

++

++

+++

+++++

++++++

+++

+++

+

xxxxxxx

xx

xx

xxx

xxxxx

xxxxxx

xxx

xxx

x

8.3210.405.266.158.89

28.705.92

20.209.50

30.2022.62

12.1015.6021.30

8.236.73

11.9349.0012.73

35.109.605.44

19.667.54

35.20

10.4614.8417.30

20.2036.3521.87

35.40

4.804.005.507.101.302.00 1.20

6.30 3.20

6.002.40

8.002.505.00

5.901.901.10

1.001.90

8.002.503.602.202.906.00

3.501.405.00

6.004.501.40

4.00

10-9 10-11 10-6

10-7

10-9

10-29 10-6

10-21 10-10

10-31

10-23

10-13

10-16

10-22

10-9

10-7

10-12

10-49

10-13

10-36

10-10

10-6

10-20

10-8

10-36

10-11

10-15

10-18

10-21

10-37

10-22

10-36

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

3 Ca2+

Ca2+

Ce3+

Ce3+

Cr3+

Cr3+

Co2+

Co2+

Co2+

Cu+

Cu+

Cu+

2 Cu+

Cu+

Cu2+

Cu2+

Cu2+

Cu2+

Cu2+

Cu2+

Fe2+

Fe2+

Fe2+

Fe3-+

Fe3+

Fe3+

Pb2+

Ks pKps

65

pKps

Pb2+

Pb2+

Pb2+

Pb2+

Pb2+

Pb2+

Pb2+

Pb2+

Pb2+

Pb2+

Pb2+

Pb2+

3 Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

Mg2+

3 Mn2+

Mn2+

Mn2+

Mn2+

Mn2+

Hg22+

Hg22+

Hg22+

Hg22+

Hg22+

Hg22+

Hg22+

Hg22+

Hg22+

Hg22+

Hg22+

Hg22+

Hg2+

Hg2+

BromuroCarbonato

CloruroCromatoFluoruro

HidróxidoIodatoIoduro

OxalatoFosfatoSulfatoSulfuro

m A g n E s i o (II)Arseniato

CarbonatoFluoruro

HidróxidoOxalato

m A n g A n E s o (II)Arseniato

CarbonatoHidróxido

OxalatoSulfuro

m E r C u r i o (I)Acetato

BromuroCarbonato

CloruroCromatoCianuro

HidróxidoIodatoIoduroSulfatoSulfuro

Tiocianatom E r C u r i o (II)

HidróxidoIoduro

PbBr2

PbCO3

PbCl2Pb CrO4

PbF2

Pb(OH)2

Pb(IO3)2

PbI2

PbC2O4

Pb3(PO4)2

PbSO4

PbS

Mg3(AsO4)2

MgCO3

MgF2

Mg(OH)2

MgC2O4

Mn3(AsO4)2

MnCO3

Mn(OH)2

Mn C2O4

MnS

Hg2 (CH3COO)2

Hg2Br2

Hg2CO3

Hg2 ClHg2CrO4

Hg2 (CN)2

Hg2(OH)2

Hg2(IO3)2

Hg2I2

Hg2SO4

Hg2SHg2 (CNS)2

Hg (OH)2

HgI2

2 Br-

CO32-

2 Cl-

CrO42-

2 F-

2 OH-

2 IO3-

2 I-

C2O42-

PO43-

SO42-

S2-

2 AsO43-

CO32-

2 F-

2 OH-

C2O42-

2 AsO43-

CO32-

2 OH-

C2O42-

S2-

2 CH3COO-

2 Br-

CO32-

2 Cl-

CrO42-

2 CN-

2 OH-

2 IO3-

2 I-

SO42-

S2-

2 CSN-

2 OH-

2 I-

4.4113.004.79

13.757.57

14.9312.588.19

11.0842.107.80

28.15

19.705.008.19

10.634.07

28.7010.7412.7214.9614.96

9.4422.2416.0517.888.70

39.3023.7413.7028.356.15

48.0019.52

25.5211.06

3.901.00 1.60 1.80 2.701.20 2.60 6.50 8.30 8.00 1.607.10

2.001.00 6.402.408.60

2.001.801.90 1.101.10

3.605.808.90 1.302.005.001.802.004.507.101.003.00

3.008.80

10-5

10-13 10-5

10-14 10-8

10-15 10-13 10-9 10-12 10-43 10-8

10-29

10-20

10-5 10-9

10-11

10-5

10-29

10-11

10-13 10-15

10-15

10-10

10-23

10-17 10-18

10-9

10-40

10-24

10-14

10-29

10-7

10-48

10-20

10-26

10-12

ElECtrolito EquiliBrio

++++++++++++

+++++

+++++

++++++++++++

++

Ks

xxxxxxxxxxxx

xxxxx

xxxxx

xxxxxxxxxxxx

xx

66

Sulfuron í q u E l (II)

CarbonatoHidróxido

Sulfurop l A t A (I)

AcetatoArseniatoBromatoBromuro

CarbonatoCloruro

CromatoCianuro

HidróxidoIodatoIoduroNitrito

OxalatoFosfatoSulfatoSulfuro

TiocianatoE s t r o n C i o (II)

ArseniatoCarbonato

CromatoFluoruro

IodatoOxalatoFosfatoSulfato

t A l i o (I)BromuroCloruroIodatoIoduroSulfuro

t A l i o (III)Hidróxido

HgS

NiCO3

Ni(OH)2

NiS

Ag CH3COOAg3(AsO4)3

AgBrO3

AgBrAg2CO3

AgClAg2CrO4

AgCNAgOHAgIO3

AgIAgNO2

Ag2C2O4

Ag3PO4

Ag2SO4

Ag2SAgCNS

Sr3(AsO4)2

SrCO3

SrCrO4

SrF2

Sr(IO3)2

SrC2O4

Sr3(PO4)2

SrSO4

TlBrTlCl

Tl IO3

Tl ITl2S

Tl (OH)3

S2-

CO32-

2 OH-

S2-

CH3COO-

AsO43-

BrO3-

Br-

CO32-

Cl-

CrO42-

CN-

OH-

IO3-

I-

NO2-

C2O42-

PO43-

SO42-

S2-

CNS-

2 AsO43+

CO32-

CrO42-

2 F-

2 IO3-

C2O42-

2 PO43-

SO42-

Br-

Cl-

IO3-

I-

S2-

3 OH-

53.80

8.1815.2120.52

2.6423.004.26

12.3011.099.75

11.8913.807.597.51

16.083.80

10.9619.894.77

51.4812.00

18.009.964.448.616.489.25

31.006.49

5.413.765.517.19

21.00

45.20

1.60

6.606.203.00

2.301.005.50 5.008.101.801.30 1.602.603.108.30 1.601.10 1.301.703.301.00

1.001.103.60 2.503.305.601.003.20

3.901.703.10 6.501.00

6.30

10-54

10-9

10-16

10-21

10-3

10-23

10-5

10-13

10-12

10-10

10-12

10-14

10-8

10-8

10-17

10-4

10-11

10-20

10-5

10-52

10-12

10-18

10-10

10-5

10-9

10-7

10-10

10-31

10-7

10-6

10-4

10-6

10-8

10-21

10-46

Hg2+

Ni2+

Ni2+

Ni2+

Ag+

3 Ag+

Ag+

Ag+

2 Ag+

Ag+

2 Ag+

Ag+

Ag+

Ag+

Ag+

Ag+

2 Ag+

3 Ag+

2 Ag+

2 Ag+

Ag+

3 Sr2+

Sr2+

Sr2+

Sr2+

Sr2+

Sr2+

3 Sr2+

Sr2+

Tl+

Tl+

Tl+

Tl+

2 Tl+

Tl+3

+

+++

+++++++++++++++++

++++++++

+++++

+

x

xxx

xxxxxxxxxxxxxxxxx

xxxxxxxx

xxxxx

x

ElECtrolito EquiliBrio Ks pKps

67

• A y r e s, Frank. Análisis químico cuantitativo, Harla, México, 1970, pp. 697, Apéndice I.

• d e A n, John A. Lange. Manual de Química, 13a. ed., McGraw Hill, 1989, pp. 5-8, Tomo II.

E s t A ñ o (II)Hidróxido

SulfuroZ i n C (II)

ArseniatoCarbonatoHidróxido

FosfatoSulfuro

Sn(OH)2

SnS

Zn3(AsO4)2

ZnCO3

Zn(OH)2

Zn3(PO4)2ZnS

SN2+

SN2+

3 ZN2+

ZN2+

ZN2+

3 ZN2+

ZN2+

2 OH-

S2-

2 AsO43+

CO32-

2 OH-

2 PO43-

S2-

3.201.00

1.302.113.30 1.008.00

10-26

10-26

10-28

10-11

10-17 10-32

10-25

25.5026.00

27.8910.6816.4832.0024.10

ElECtrolito EquiliBrio

++

+++++

xx

xxxxx

Ks pKps

68

pKw

U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C OF A C U L T A D D E E S T U D I O S S U P E R I O R E S C U A U T I T L Á N

C I E N C I A B Á S I C A

10ANEX

O

051015202530354045 50556065707580859095100110120130

1.137631.845022.917434.508176.807691.006931.468932.0893

2.917434.017915.470167.294589.616121.235951.584891.999862.523483.0903

3.784434.560375.508087.4817

9.954051.2388

14.944014.734014.535014.346014.167013.997013.833013.680013.535013.396013.262013.137013.017012.908012.800012.699012.598012.510012.422012.341012.259012.126012.002011.9070

Temperatura Kw

E-15E-15E-15E-15E-15E-14E-14E-14E-14E-14E-14E-14E-14E-13E-13E-13E-13E-13E-13E-13E-13E-13E-13E-12

CONSTANTES DEL PRODUCTO IÓNICO DEL AGUA

69

CONSTANTES DE IONIZACIÓN DE

INDICADORES ÁCIDO BASE11 AN

EXO

U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C OF A C U L T A D D E E S T U D I O S S U P E R I O R E S C U A U T I T L Á N

C I E N C I A B Á S I C A

Violeta de metilo

Rojo de cresolb

Púrpura de cresol

Azul de timolb

Tropeolina 00

Eritrosina, disodica

Amarillo de metilo

Naranja de etilo

Azul bromofenol

Anaranjado de metilo

Rojo congo

Verde de bromocresol

Rojo de metilo

Tornasol

p-nitrofenol

Rojo de clorofenol

Púrpura de bromocresol

Rojo neutro

Rojo de fenol

Azul de bromotimol

Ɑ-Naftolftaleína

Rojo de fenol

o-cresolsulfolftaleína

Timolsulfolftaleína

Difenilamino p-benceno

sulfonato sódico

Dimetilaminoazobenceno

Tetrabromofenolsulfolftaleína

Dimetilazobencenoazobenceno

sulfonato sódico

Ácido difenil-diazo-α-naftilamina

-4-sulfónico

Tetrabromofenol

m-cresolsulfolftaleína

Dimetilazobencenoazobenceno

carbonato sódico

Diclorosulfolftaleína

Dibromo o-cresolsulfolftaleína

Dimetildiamino tolufenazina

Fenolsulfonftaleína

Dibromotimolsulfolftaleína

Fenolsulfolftaleína

1.51

1.6

1.65

3.3

3.46

3.8

3.5

4.7

5.0

7.15

6.0

6.1

8.0

7.1

7.8

0.0-1.6

0.2-1.8

1.2-2.8

1.2-2.8

1.3-3.0

2.2-3.3.6

2.8-4.0

3.4-4.8

3.0-4.6

3.1-4.4

3.5-5

3.8-5.4

4.2-6.2

5.0-8.0

5.6-7.6

4.8-6.4

5.2-6.8

6.8-8

6.8-8.4

6.0-7.6

7.3-8.7

6.4-8.0

Amarillo

Rojo

Rojo

Rojo

Rojo

Naranja

Rojo

Rojo

Amarillo

Rojo

Violeta

Amarillo

Rojo

Rojo

Incoloro

Amarillo

Amarillo

Rojo

Amarillo

Amarillo

Rosa

Amarillo

Violeta

Amarillo

Amarillo

Amarillo

Amarillo

Rojo

Amarillo

Amarillo

Purpúreo

Amarillo

Rojo

Azul

Amarillo

Azul

Amarillo

Rojo

Púrpura

Amarillo café

Rojo

Azul

Verde

Rojo

Nombre usual Nombre químico pKINDA Intervalo

de pHColor

ácido

Color

básico

70

Rojo neutro

Rojo de cresolc

Púrpura de cresolc

Azul de timolc

nd. De luck

Fenolftaleína

Timolftaleína

Amarillo de alizarina

Nitramina

Tropeolina 0

Cloruro de dimetil-diaminofenacina

o-cresolsulfolftaleína

m-cresolsulfolftaleína

Timolsulfolftaleína

1, 2, 3 xilenolftalena

Fenolftaleína

Timolftaleína

p-nitroanilina azosalicilado sódico

2, 4, 6 trinitrofenilmetil-nitroamina

Ácido resorcin azo-p-bencensulfónico

6.8

8.1

8.3

8.9

9.3

6.8-8.0

7.2-8.8

7.4-9.0

8.0-9.6

8.9-10.2

8.0-9.8

9.3-10.5

10.1-12

11-13

11.1-12.7

Rojo

Amarillo

Amarillo

Amarillo

Incoloro

Incoloro

Incoloro

Amarillo

Incoloro

Amarillo

Pardo

amarillento

Rojo

Purpúreo

Azul

Azul

Rojo violeta

Azul

Violeta

Naranja

Naranja

Nombre usual Nombre químico pKINDA Intervalo

de pHColor

ácido

Color

básico

71

(*)

(1)

(2)

(3)

(1)

(2)

(1)

(2)

(3)

(1)

(2)

(3)

(4)

(1)

(2)

(3)

(1)

(2)

1.806.001.103.006.006.606.004.605.608.302.204.002.201.002.106.905.501.707.506.204.709.604.104.902.401.001.20

12 ANEX

O

U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C OF A C U L T A D D E E S T U D I O S S U P E R I O R E S C U A U T I T L Á N

C I E N C I A B Á S I C A

AcéticoArsénico

ArseniosoBenzoico

Bórico Carbónico

Cítrico

Ciánico EDTA

FórmicoFosfórico

Fumárico

CianhídricoFluorhídricoSulfhídrico

ÁCido

CH3COO HH3ASO4

H2AsO4-

HasO4-2

HAsO2

C6H5 COO HHBO2

H2CO3

HCO3-

C3H5O(COO)3H3

C3H5O(COO)3H2

C3H5O(COO)3HHCNOH4YH3Y-

H2Y-2

HY-3

HCOO HH3PO4

H2PO4-

HPO4-2

H2C2(COO)2H2

H2C2(COO)2HHCNHFH2SHS-

EquiliBrio

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

+++++++++++++++++++++++++++

CH3COO-

H2AsO4-

HAsO4-2

AsO4-3

AsO2-

C6H5 COO-

BO2-

HCO3-

CO3-2

C3H5O(COO)3H2-

C3H5O(COO)3H2-

C3H5O(COO)33-

CNO-

H3Y-

H2Y-2

HY-3

Y-4

HCOO-

H2PO4-

HPO4-2

PO4-3

H2C2(COO)2H-

H2C2(COO)22-

CN-

F-

HS-

S-2

KA pKA

4.742.206.98

11.539.204.189.226.34

10.253.084.666.403.662.002.676.16

10.263.772.127.21

12.333.024.399.313.627.00

12.92

10-5

10-3

10-7

10-12

10-10

10-5

10-10

10-7

10-11

10-4

10-5

10-7

10-4

10-2

10-3

10-7

10-11

10-4

10-3

10-8

10-13

10-4

10-5

10-10

10-4

10-7

10-13

xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

CONSTANTES DE IONIZACIÓN DE

ÁCIDOS DÉBILES

72

(1)

(2)

(1)

(2)

(1)

(2)

(1)

(2)

(1)

(2)

(1)

(2)

2.503.005.003.508.905.105.605.201.308.004.006.503.301.306.303.006.90

HipobromosoHipoclorosoHipoyodoso

Málico

NitrosoOxálico

FenolFtálico

Succínico

Sulfuroso

Tartárico

ÁCido

HBrOHClOHIO

H2CO(COO)3H3

H2CO(COO)3H2-

HNO2

H2CO4

HCO4-

C6H5O HH4C6(COO)2H2

H4C6(COO)2H-

H2C2(COO)2H2

H2C2(COO)2H-H2SO3

HSO3-

H3C(COO)3H3

H3C(COO)3H2-

EquiliBrio

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

H+

+++++++++++++++++

BrO-

ClO-

IO-

H2CO(COO)3H2-

H2CO(COO)3H2-

NO2-

HCO4-

CO4-2

C6H5OH4C6(COO)2

H-

H4C6(COO)22-

H4C2(COO)2H-

H4C2(COO)2-2

HSO3-

SO32-

H3C(COO)3H2-

H3C(COO)3H2-

KA pKA

8.607.53

12.303.465.053.291.254.289.893.105.404.195.481.897.202.524.16

10-9

10-8

10-13

10-4

10-6

10-4

10-2

10-5

10-10

10-4

10-6

10-5

10-6

10-2

10-8

10-3

10-5

xxxxxxxxxxxxxxxxx

• A y r e s, Frank. Análisis químico cuantitativo, Harla, México, 1970, pp. 697, Apéndice II.

(*) Sustancias que presentan más de una fase de ionización.

73

1.804.605.603.006.605.009.902.001.602.301.002.60

ANEX

O

U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C OF A C U L T A D D E E S T U D I O S S U P E R I O R E S C U A U T I T L Á N

C I E N C I A B Á S I C A

Amoniaco (a)Anilina (b)Etilamina

Hidracina (c)Hidroxilamina

Metilaminaα-naftilaminaβ-naftilaminaFenilhidracina

PiridinaQuinoleína

Trietanolamina

BAsE

NH3 + H2OC6H5NH2 + H2OC2H5NH2 + H2O

N2H4 + H2ONH2OH

CH3NH2 + H2OC10H7NH2 + H2OC10H7NH2 + H2OC6H5N2H3 + H2O

C5H5N + H2OC9H7N + H2O

(C2H5)3N + H2O

EquiliBrio

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

OH-

++++++++++++

NH4+

C6H5NH3+

C2H5NH3+

N2H5+

NH2+

CH3NH3+

C10H7NH3+

C10H7NH3+

C6H5N2H4

C7H5NH+

C9H7NH+

(C2H7)3NH+

KB pKB

4.749.343.255.508.183.30

10.019.708.808.649.003.58

10-5

10-10

10-4

10-6

10-9

10-4

10-11

10-10

10-9

10-9

10-9

10-4

xxxxxxxxxxxx

• A y r e s, Frank. Análisis químico cuantitativo, Harla, México, 1970, pp. 697, Apéndice III.

(a) El hidróxido de amonio es una disolución acuosa de amoniaco; el equilibrio de ioniza-

ción se escribe normalmente NH4OH NH4+ + OH-.

(b) Las aminas orgánicas pueden considerarse como amoniaco en el que el hidrogeno se

ha remplazado por un radical orgánico. Por ejemplo la anilina (fenilamina) puede con-

siderarse formada por las sustitución de un grupo de hidrogeno por el grupo C6H5. Por

analogía con el amoniaco, puede considerarse que la amina orgánica forma «hidróxido de

anilinio» o «hidróxido de fenilaminio», que está débilmente ionizado dando iones anilinio

(fenilaminio) e hidroxilo. Lo mismo sucede con las demás aminas orgánicas.

(c) La hidracina puede considerarse derivada del NH3 por sustitución de un átomo de

hidrogeno por el grupo NH2, dando NH2-NH2.

12CONSTANTES DE IONIZACIÓN DE

BASES DÉBILES

74

U N I V E R S I D A D N A C I O N A L A U T Ó N O M A D E M É X I C OF A C U L T A D D E E S T U D I O S S U P E R I O R E S C U A U T I T L Á N

C I E N C I A B Á S I C A

13ANEX

O

4OH1-

4OH1-

4OH1-

S2-

S2-

2I1-

SO42-

2Br1-

++++++++++++++++++++++++++++

Li0

K0

Ba0

Sr0

Ca0

Na0

Mg0

Al0

2H1-

Al0

Zn0

Mn0

S2O42-

Zn0

Cr0

2Ag0

Hg0

U3+

S2-

H2C2O4(ac)

Fe0

Cr2+

Cd0

Pb0

Pb0

Tl0

Pb0

Co0

-3.0450-2.9250-2.9000-2.8900-2.8700-2.7140-2.3700-2.3500-2.2500-1.6600-1.2200-1.1800-1.1200-0.7630-0.7400-0.7100-0.7000-0.6100-0.5100-0.4900-0.4400-0.4100-0.4030-0.3700-0.3600-0.3400-0.2800-0.2770

+

+

+

++

++

+

Li1+

K1+

Ba2+

Sr2+

Ca2+

Na1+

Mg2+

Al(OH)41-

H2

Al3+

ZnO22- + 2 H2O

Mn2+ 2SO3

2- + 2 H2O Zn2+ Cr3+

Ag2SHgSU4+ S0

2CO2(g) + 2 H1+

Fe2+

Cr3+

Cd2+

Pbl2PbSO4

Tl1+

PbBr2

Co2+

01020304050607080910111213141516171819202122232425262728

1e-

1e-

2e-

2e-

2e-

1e-

2e-

3e-

2e-

3e-

2e-

2e-

2e-

2e-

3e-

2e-

2e-

1e-

2e-

2e-

2e-

1e-

2e-

2e-

2e-

1e-

2e-

2e-

EquiliBrio dE lA sEmirEACCión dE CEldA CondiCionEs EC0

POTENCIALES NORMALES REDOX

75

PbCl2V3+

Ni2+

CulAgl

Sn2+

Pb2+

2H2SO3

Hg2I2

HgI42-

2H1+

UO22+

AgBrS4O6

2-

TiO2+ + 2 H1+

Pb2*

S0 + 2 H1+

Sn4+

Sb2O3 + 6 H1+

Cu2+

SO42- + 4 H1+

AgClHg2Cl2

IO31- + 3 H2O

Hg2Cl2VO2+ + 2 H1+

UO22+ + 4 H1+

Hg2Cl2Cu2+

Fe(CN)63-

IO1- + H2OCu1+

I31-

H3AsO4 + 2 H1+

MnO41-

Sb2O5 + 6 H1+

MnO41- + 2 H2O

BrO31- + 3 H2O

UO21+ + 4 H1+

O2 + 2 H1+

29303132333435363738394041424344454647484950515253545556575859606162636465666768

2e-

1e-

2e-

1e-

1e-

2e-

2e-

2e-

2e-

2e-

2e-

1e-

1e-

2e-

1e-

2e-

2e-

2e-

6e-

2e-

2e-

1e-

2e-

6e-

2e-

1e-

2e-

2e-

2e-

1e-

2e-

1e-

2e-

2e-

1e-

4e-

3e-

6e-

1e-

2e-

Pb0

V2+

Ni0

Cu0

Ag0

Sn0

Pb0

HS2O41-

Hg0

Hg0

H20

UO21+

Ag0

2S3O32-

Ti3+

PbH2SSn2*

2Sb0

Cu1+

H2SO3Ag0

2Hg0

I1-

2Hg0

V3+

U4+

2Hg0

Cu0

Fe(CN)64-

I1-

Cu0

3I1-

HAsO2

MnO42-

2SbO1*

MnO2

Br1-

U4+

H2O2

2Cl1-

I1-

I1-

2 H2O2I1-

4I1-

Br1-

H2O

3 H2O

H2OCl1-

2Cl1-

6OH1-

2Cl1-

H2O2 H2O2Cl1-

2OH1-

2 H2O

3 H2O40H1-

6OH1-

4 H1+

-0.2680-0.2600-0.2500-0.1900-0.1500-0.1360-0.1260-0.0800-0.0400-0.04000.00000.05000.07000.08000.10000.12600.14000.15000.15200.15300.20000.22220.24150.26000.28120.31000.33400.33410.33700.36000.49000.52100.53550.55900.56400.58100.60000.61000.62000.6820

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

+

++

+++

+

+

+

++++++++

+

+

++++

Calomel saturado

Calomel saturado

Calomel decinormal

EquiliBrio dE lA sEmirEACCión dE CEldA CondiCionEs EC0

76

69707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108

C6H4O2 + 2 H1+

BrO1- + H2OFe3+

Hg22+

Ag1+

NO31- + 2 H1+

Hg2+

Cu2+ + I1-

NO31- + 10 H1+

ClO1- + H2O2Hg2+

NO31- + 3 H1+

NO31- + 4 H1+

HIO + H1+

VO21+ + 2H1+

HNO2 + H1+

Br2(l) ClO4

1- + 2H1+

2IO31- + 12H1+

O2 + 4H1+

MnO2 + 4H1+

Tl3+

Ce4+

Cr2O72- + 14H1+

Cl2BrO3

1- + 6h1+

Ce4+

CLO31- + 6H1+

2HIO + 2H1+

PbO2 + 4H1+

2ClO31- + 12H1+

HClO + H1+

MnO41- + 8H1+

Mn3+

2BrO31- + 12H1+

NaBio3 + 6H1+

Bi2O4 + 4H1+

Ce4+

PbO2 + 4H1+ + SO42-

MnO41- + 4H1+

2e-

2e-

1e-

2e-

1e-

1e-

2e-

1e-

8e-

2e-

2e-

2e-

3e-

2e-

1e-

1e-

2e-

2e-

10e-

4e-

2e-

2e-

1e-

6e-

2e-

6e-

1e-

6e-

2e-

2e-

10e-

2e-

5e-

1e-

10e-

2e-

2e-

1e-

2e-

3e-

C6H4(OH)2

Br1-

Fe2+

2Hg0

Ag0p

NO2

Hg0

CuINH4

1+

Cl1-

Hg22+

HNO2

NOI1-

VO2+

No2Br1-

ClO31-

I2

2H2OMn+2

Tl+1

Ce3+

2Cr3+

2Cl1-

Br-

Ce3+

Cl-

I2

Pb2+

Cl2Cl1-

Mn2+

Mn2+

Br2

Na1+

2Bio1+

Ce3+

PbSO4

MnO2

0.70000.76000.77100.78900.79910.80000.85400.86000.87000.89000.92000.94000.96000.99001.00001.00001.06501.19001.19501.23001.23001.25001.28001.33001.35951.44001.44001.45001.45001.45501.47001.49001.51001.51001.52001.59001.59001.61001.68501.6950

+++++++++++++++++++++++++++++++++++

++++

++

+

++

+++++

++

+

+

+

++++++

+++

++

Quinhidrina20H1-

H2O

3 H2O20H1-

H2OH2OH2OH2OH2O

H2O6H2O

2H2O

7H2O

3H2O

3H2O2H2O2H2O6H2OH2O4H2O

6H2OBi3+

2H2O

2H2O2H2O

Disolución cloruro

Disolución sulfato

Disolución nitrato

Disolución perclorato

+ 3H2O

EquiliBrio dE lA sEmirEACCión dE CEldA CondiCionEs EC0

77

109110111112113114115116117

1.70001.70001.77001.84201.98002.01002.07002.85003.0600

Ce4+

IO41- + 2H1+

H2O2 + 2H1+

Co3+

Ag2+

S2O82-

O3 + H1+

H2N2O2 + 2 H1+

F2 + 2H1+

+++++++++

1e-

2e-

2e-

1e-

1e-

2e-

2e-

2e-

2e-

Ce3+

IO3-

2H20Co2+

Ag1+

2SO42-

O2

N2

2HF(ac)

+

++

H2O

H2O2H2O

EquiliBrio dE lA sEmirEACCión dE CEldA CondiCionEs EC0

Valores numéricos tomados de W. M. Latimer, The Oxidaton States of the Elements and

Their Potentials in Aqueous Solution, 2ª. ed.,Tablas 84-85. Editado en 1952 por Prentice

Hall, Inc., Englewood Cliffs, N. J. Se utilizan con permiso correspondiente.

Datos reproducidos de: Ayres, Gilbert H. Análisis químico cuantitativo, Harla, México

1970, pp 707-710.

(a) Las semireacciones redox se presentan en el sentido de la reducción, con base en

los criterios de la IUPAC, y los datos numéricos de los potenciales con una precisión de

± 0.0001.