PRÁCTICAS DE LABORATORIO 3º ESO …ies.almudena.madrid.educa.madrid.org/orientacion/3pmar/bloque2... · Elementos, compuestos y mezclas ..... 8 5ª Práctica Química ... Los desplazamientos

DEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA PRÁCTICAS DE LABORATORIO. 3º ESO

I.E.S. PALAS ATENEA Índice

Guía para realizar las actividades experimentales .......................................... 1

1ª Práctica Química. Propiedades de metales y no metales ........................... 4

2ª Práctica Química. La tabla periódica y periodicidad .................................... 5

3ª Práctica Química. Separación de los componentes de una mezcla ............ 7

4ª Práctica Química. Elementos, compuestos y mezclas ................................ 8

5ª Práctica Química. Cálculo de la densidad de un sólido............................. 10

6ª Práctica Química. Representaciones gráficas e interpretación de resultados ...................................................................................................... 11

7ª Práctica Química. Ley de Lavoisier ........................................................... 12

8ª Práctica Química. Influencia del uso de un catalizador y de la temperatura en la velocidad de una reacción ................................................ 13

Inmaculada Ibáñez Genís y Antonio José Vasco Merino Departamento de Física y Química

I.E.S. Palas Atenea Curso 2009-2010 Prácticas de 3º ESO. Pág. 1

GUÍA PARA REALIZAR LAS ACTIVIDADES EXPERIMENTALES

Toda actividad experimental implica un cierto riesgo y, además, la aplicación del método científico exige orden y precisión en la realización de los trabajos experimentales. Es necesario, por tanto, cumplir ciertas normas de funcionamiento en el laboratorio.

Proponemos a continuación una serie de normas de conducta, que los alumnos deben releer de vez en cuando, pretendiendo que se asuman desde el convencimiento de que el trabajo experimental ha de ser enriquecedor y seguro para todos. 1.– Los desplazamientos dentro del laboratorio deben realizarse sin prisas ni atropellos. Evita los

desplazamientos injustificados, sobre todo con material de prácticas en tus manos. 2.– Las prendas de abrigo o de lluvia no deben dejarse sobre las mesas de laboratorio, dificultan el

trabajo y pueden deteriorarse con los productos químicos. Colócalas en las perchas. Por la misma razón, utiliza sólo los libros necesarios.

3.– No debes llevar bufandas o cualquier otra ropa que cuelgue. Si llevas el pelo muy largo es conveniente que te lo recojas.

4.– Utiliza guantes y gafas de seguridad siempre que lo recomiende el profesor. 5.– Antes de comenzar comprueba que tienes en tu mesa todo el material que debes utilizar y no

toques otro material que no sea el que corresponde a tu práctica. 6.– Cuando comprendas lo que tienes que hacer puedes empezar a trabajar, no antes. En caso de

duda, pregunta al profesor. 7.– Evita cualquier manipulación no autorizada en aparatos conectados a la red eléctrica. Si algo no

funciona, comunícaselo al profesor. 8.– Si algún objeto de vidrio se rompe, no toques los trozos y lávate con agua rápidamente las manos

sin frotarlas para poder eliminar los cristales minúsculos que se hayan adherido a ellas. Avisa al profesor. Ten en cuenta que los trozos de cristal de los recipientes que se usan en el laboratorio suelen ser muy cortantes.

9.– Siempre debes tener las manos secas y limpias. Nunca debes tocar los aparatos eléctricos con las manos mojadas, ni dejar residuos de sustancias tóxicas sobre tus manos o ropas.

10.– Cuando calientes una sustancia en un tubo de ensayo, hazlo por la parte superior del líquido nunca por el fondo, para evitar proyecciones, y no orientes la boca del tubo hacia ninguna persona.

11.– Los ácidos y las bases fuertes deben manejarse siempre con precaución, especialmente si están concentrados o calientes.

12.– Evita recibir gases tóxicos o simplemente desconocidos y no intentes saborear ningún producto químico.

13.– Los reactivos no utilizados no deben verterse de nuevo en sus frascos, puesto que todo el contenido puede contaminarse. Por consiguiente no saques de los frascos cantidades mayores de las necesarias. No dejes los tapones sobre la mesa; pueden mancharla y contaminarse con otros productos.

14.– Cuando emplees sustancias inflamables, debes asegurarte de que no hay ninguna llama en las proximidades.

15.– Las materias sólidas inservibles, como cerillas, papel de filtro, etc., y los reactivos insolubles en agua no deben arrojarse en las pilas; deposítalos en el recipiente que, a tal fin, existe en el laboratorio.

16.– Si arrojas líquidos en las pilas, ten abierto el grifo del agua. No eches ácidos concentrados, ni sustancias corrosivas, que pueden deteriorar las cañerías. En caso de duda, consulta a tu profesor.

17.– Los aparatos calientes deben manejarse con cuidado; utiliza pinzas u otros utensilios adecuados.



18.– En caso de heridas, quemaduras, etc., informa inmediatamente al profesor. 19.– Al finalizar el trabajo experimental, comprueba que todo ha quedado limpio y en orden, y los

aparatos desconectados. Cierra las llaves del agua y del gas, y apaga los mecheros. 20.– Lava tus manos antes de salir del laboratorio.

En la siguiente tabla aparece dibujado el material más frecuentemente usado en un laboratorio de química; debes escribir el nombre de cada objeto y para qué se utiliza.

Objeto Nombre y uso Objeto Nombre y uso



La tabla siguiente muestra el nombre y el pictograma usado en química para distintos tipos de sustancias.

Sustancias Pictograma Cualidades

Explosivos

Sustancias y preparados que pueden explotar por efecto de una llama o por golpeo.

Comburentes

Sustancias y preparados que en contacto con otros, particularmente con los inflamables, originan una reacción que desprende mucha energía térmica.

Inflamables

Sustancias y preparados que, a temperatura ambiente, en el aire y sin aporte de energía pueden inflamarse. También aquéllas que, en contacto con el agua o el aire húmedo, desprenden gases fácilmente inflamables en cantidades peligrosas.

Tóxicos

Sustancias y preparados que por inhalación, ingestión o penetración cutánea pueden entrañar riesgos graves, agudos o crónicos o incluso la muerte.

Corrosivos

Sustancias y preparados que en contacto con los tejidos vivos pueden ejercer sobre ellos una acción destructiva.

Nocivos

Sustancias y preparados que pueden entrañar riesgos de gravedad limitada por inhalación, ingestión o penetración cutánea.

Irritantes Sustancias y preparados que por contacto inmediato,

prolongado o repetido con la piel o mucosas pueden provocar una reacción inflamatoria.



1ª PRÁCTICA QUÍMICA. PROPIEDADES DE METALES Y NO METALES

Sustancia Propiedades físicas

Aplicaciones Propiedades químicas

Metal o No metal P. fusión Aspecto Brillo Dureza Color

Na 97,6 ºC catalizador, luces antideslumbrantes

Na + H2O NaOH + H2 Comprobar con papel pH e H2↑ (da llama)

Mg 650 ºC fotos antiguas, pirotecnia

Mg + H2O no reacciona Mg + 2 HCl MgCl2 + H2

Al 660 ºC aviones, utensilios

de cocina, ventanas

Al + H2O no reacciona 2 Al + 6 HCl 2 AlCl3 + 3 H2 (ligeramente)

P 416 ºC sublima cerillas,

pirotecnia

P4 fósforo blanco P6 polímero lineal (fósforo rojo)

Px capas onduladas (fósforo negro) P2 fósforo marrón

P + H2O no reacciona

S 112,8 ºC insecticida, explosivos, fertilizante

S8 rómbico (amarillo pálido) S8 + calor se funde (cada vez menos fluido)

naranja (cadena lineal) rojo negro (cadenas entrecruzadas)

I 113,5 ºC Desinfectante (Betadine)

I2 (s) + calor sublima (vapor) negro brillante violeta



2ª PRÁCTICA QUÍMICA. LA TABLA PERIÓDICA Y PERIODICIDAD 1.– Escribe en el Sistema Periódico que se encuentra a continuación, y con bolígrafo rojo, el

símbolo de los elementos que aparecen en el vídeo.

No

mb

re fa

mili

as

nº ↓→

2.– Completa el S.P. superior, con bolígrafo azul o negro, incluyendo en su lugar correspondiente el símbolo de todos los elementos que sepas. Siguiendo las flechas, numera las filas –periodos– y las columnas –grupos– y pon el nombre de las familias de elementos que conozcas.

3.– ¿Cómo cambian los puntos de fusión en los siguientes periodos? Primero: 1H 2He

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................................................................................................................................................................ Segundo: 3Li 4Be 5B 6C 7N 8O 9F 10He

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................................................................................................................................................................ Tercero: 11Na 12Mg 13Al 14Si 15P 16S 17Cl 18Ar

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4.– ¿Qué tipo de elemento es el último de cada periodo de la Tabla Periódica?

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................................................................................................................................................................ 5.– ¿Qué tipo de elemento es el primero de cada periodo de la Tabla Periódica?

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................................................................................................................................................................ 6.– De los siguientes elementos (Li, F, Na, He, K, Al, Ar, Cl y Ne):

a) elige los que reaccionen mejor (que sean más reactivos).

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................................................................................................................................................................ b) ¿Se encuentran todos puros en la Naturaleza?

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................................................................................................................................................................ c) ¿Cuáles no son reactivos?

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................................................................................................................................................................ 7.– ¿Por qué aparecen unas líneas más marcadas en la estructura del Sistema Periódico que hemos

dibujado en el primer problema? ¿Para qué sirven?

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3ª PRÁCTICA QUÍMICA. SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES DE UNA MEZCLA

Material

Vaso de precipitados de 50 mL, erlenmeyer de 250 mL, varilla de vidrio para agitar, imán, embudo de vidrio (pequeño), papel de filtro.

Reactivos

• Agua (≈ 25 ó 30 mL) • Tetraoxosulfato(VI) de cobre(II) [sulfato cúprico] —CuSO4— (una punta de

espátula o cucharilla) • Arena (una cucharilla) • Limaduras de hierro (unas cuantas)

1ª Parte. Preparación de una mezcla

En un vaso de precipitados se pone el agua y se añade un poco de CuSO4. Se agita. A continuación el profesor añade la arena a cada vaso de precipitados. Se vuelve a agitar. Posteriormente, el profesor vuelve a añadir a cada grupo las limaduras, repitiéndose el

proceso de agitado. Se rellena a cada paso la tabla siguiente. El alumno anota la apariencia experimental de la

mezcla. Mezcla en el vaso de precipitados Tipo de mezcla obtenida

Agua + CuSO4

Agua + CuSO4 + arena

Agua + CuSO4 + arena + limaduras de hierro

2ª Parte. Separación de los componentes de la mezcla

¿Cómo separarías los elementos de la mezcla y en qué orden?

Queda en el vaso de precipitados Sustancia a separar Método utilizado

Agua + CuSO4 + arena + limaduras de hierro



4ª PRÁCTICA QUÍMICA. ELEMENTOS, COMPUESTOS Y MEZCLAS

1.– Define qué se entiende por sustancia pura. ¿Es el “aire puro” de la sierra una sustancia pura?

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................................................................................................................................................................ 2.– Si te dan una mezcla de sal y arena blanca, ¿cómo la separarías?

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................................................................................................................................................................ 3.– Cita algunos procedimientos para separar sustancias.

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................................................................................................................................................................ 4.– ¿En qué consiste la técnica de purificación de sustancias por cristalización?

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................................................................................................................................................................ 5.– La obtención de sal común en salinas, ¿es una destilación?

................................................................................................................................................................ 6.– Cita algunas diferencias entre sustancias químicas y disoluciones y pon varios ejemplos.

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................................................................................................................................................................ 7.– Define elemento químico y cita ejemplos.

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................................................................................................................................................................ 8.– ¿Qué es un compuesto? Cita algunos.

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................................................................................................................................................................ 9.– ¿Qué se entiende por análisis y síntesis en química? Cita algunos ejemplos.

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10.– Los componentes de una mezcla, ¿se separan por métodos físicos o químicos?

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................................................................................................................................................................ 11.– ¿Se separan de la misma forma los componentes de un compuesto? Explica cómo se separan

los componentes del agua.

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................................................................................................................................................................ 12.– ¿Qué tipo de mezcla es el petróleo? ¿Cómo se separan sus componentes?

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................................................................................................................................................................ 13.– Haz un esquema en el que aparezca la composición de la materia.

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................................................................................................................................................................ 14.– ¿Para qué pueden utilizarse los espectros atómicos?

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................................................................................................................................................................ 15.– Enuncia la hipótesis de Avogadro.

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................................................................................................................................................................ 16.– Explica la idea que tienes de molécula. ¿Crees que todos los cuerpos están constituidos por

moléculas? Si no opinas así, cita algunas sustancias que no contengan moléculas.

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................................................................................................................................................................ 17.– Dibuja un átomo con las partículas que lo componen. Explica su estructura.

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5ª PRÁCTICA QUÍMICA. CÁLCULO DE LA DENSIDAD DE UN SÓLIDO

Objetivo

• Calcular la densidad de un sólido.

Material

Probeta, trozos de una piedra, balanza y agua.

Procedimiento

Llena la probeta hasta, aproximadamente, 60 cm3 enrasándola como se indica en la figura de la derecha para evitar el error de paralaje. Anota en la esquina superior izquierda de la tabla el valor de V0.

Para calcular su densidad, coge cinco trozos de la misma piedra, de un tamaño que permita que puedan entrar dentro de la probeta.

Con la balanza calcula la masa de cada uno de los trozos y anota sus valores, m1 a m5, con cuidado de recordar cuál es cada uno.

Como en la figura de la izquierda, añade a la probeta uno de los trozos y anota en la tabla el volumen que ocupa ahora el líquido con la piedra dentro (V1). Sigue añadiendo los otros trozos, sin sacar los anteriores, y apunta los nuevos valores de volumen (hasta V5).

Termina la tabla que se adjunta.

Vo = cm3 Operación a realizar 1 2 3 4 5

m (g) medirla con la balanza

V (cm3) medirlo con la probeta

∆V (cm3) restar el volumen anterior

=− 01 VV =− 12 VV =− 23 VV =− 34 VV =− 45 VV

d (g/cm3) dividir m entre ∆V

d (g/cm3) 5dddddd 54321 ++++

=



6ª PRÁCTICA QUÍMICA. REPRESENTACIONES GRÁFICAS E INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS

Representa, en la gráfica inferior, los pares de valores de cada trozo (m, V). Si no has hecho todavía la 5ª Práctica de Química, utiliza los siguientes valores: (12,1 g, 5 cm3) ; (11,4 g, 4 cm3) ; (9,5 g, 4 cm3) ; (10,2 g, 4 cm3) ; (8,2 g, 3 cm3). Seguramente ya te has dado cuenta que la pendiente calculada es la densidad que teníamos que

hallar, pues es la relación entre la masa (ordenadas) y el volumen (abcisas). ΔVΔm

ΔxΔyPendiente ==

Analiza y responde

1.– ¿En qué unidades has obtenido la densidad? Exprésala en el S. I.

.................................................................................................................................................................. 2.– ¿Qué Ley Universal has obtenido?

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Gráfica

m(g)

V (cm3)



7ª PRÁCTICA QUÍMICA. LEY DE LAVOISIER

Objetivo

• Comprobar la Ley de Lavoisier de conservación de la masa en la siguiente reacción química NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3

Material

Vaso de precipitados de 100 mL, tubo de ensayo pequeño, balanza de precisión, disoluciones de cloruro de sodio –NaCl– y nitrato de plata –AgNO3– en buretas preparadas anteriormente.

Reactivos

• Disolución de trioxonitrato(V) de plata —AgNO3— 0,1 M • Disolución de cloruro de sodio —NaCl—

Procedimiento

a) Vigilado por el profesor, uno de los miembros de cada grupo introduce en el erlenmeyer 10 mL de disolución de NaCl, medidos con la bureta por el alumno.

b) Ahora otro de los alumnos de cada grupo introduce en el tubo de ensayo 3 mL de disolución de AgNO3, que se toman de la bureta.

c) Coloca el tubo de ensayo en el interior del matraz erlenmeyer cuidadosamente. d) Obtén la masa total de los reactivos separados en la balanza y anótala. e) A continuación, saca el tubo de ensayo con cuidado y vierte su contenido sobre el NaCl del

erlenmeyer. Se produce una reacción química; escríbela en la tabla siguiente y anota lo que observes. Vuelve a introducir el tubo de ensayo vacío dentro del matraz erlenmeyer.

f) Obtén de nuevo la masa del conjunto después de la reacción. Operación a realizar Resultado

m (g) medirla en la balanza antes de la reacción

m (g) medirla en la balanza después de la reacción

Reacción que tiene lugar

Analiza y responde

• ¿Se ha producido algún cambio en la masa? ¿Se ha cumplido la Ley de Lavoisier? Razona tus respuestas, escribiéndolas en la parte trasera de esta hoja.

• Indica los nombres de las sustancias que intervienen en la reacción, identificando qué compuestos son los reactivos y cuáles los productos. ¿Aparece algún precipitado después de la reacción?

• Enuncia la Ley de Lavoisier. • Una vez escritas correctamente las fórmulas de los reactivos y de los productos, hay que ajustar la

reacción para que se cumpla la Ley de Lavoisier. Ajusta las siguientes reacciones químicas: a) Mg + HCl H2 + MgCl2 b) H2 + O2 H2O c) N2 + H2 NH3 d) C2H6 + O2 CO2 + H2O e) NH3 + O2 NO + H2O



8ª PRÁCTICA QUÍMICA. INFLUENCIA DEL USO DE UN CATALIZADOR Y DE LA TEMPERATURA EN LA VELOCIDAD DE UNA REACCIÓN

Objetivos

• Comprobar que el ion plata (Ag+) –que se va a añadir en forma de disolución de AgNO3– es un

catalizador positivo en la oxidación de un compuesto –MnSO4–, puesto que su presencia aumenta la velocidad de la reacción en la que éste se oxida.

• Comprobar también que el ion plata –catalizador– no es necesario para que la reacción tenga lugar.

Material

2 tubos de ensayo, 1 espátula, un mechero y 1 bureta con el reactivo Sulfato de manganeso(II).

Reactivos

Tetraoxosulfato(VI) de manganeso(II) [sulfato de manganeso(II)]–MnSO4– Peroxodisulfato potásico –K2S2O8– Trioxonitrato(V) de plata [nitrato de plata] (solución al 5%) –AgNO3– en frasco cuentagotas.

Procedimiento Se colocan 5 mL de disolución de MnSO4 en cada tubo. El profesor añade en cada uno de los

tubos unos pocos cristales de K2S2O8. En uno de los tubos se añaden unas gotas de disolución de ion plata. Vamos a observar las dos

soluciones. La que no contiene plata no se altera. La otra, que contiene plata, empieza a oscurecerse y a los pocos segundos se forma un precipitado marrón –MnO2–. La reacción que ha tenido lugar es:

Mn2+

+ S2O82–

MnO2 + 2 SO42–

+ 4 H+

El ion plata ha aumentado la velocidad de esta reacción hasta hacerla prácticamente instantánea. Para comprobar que en el tubo que no contiene plata también se produce la reacción, calentamos éste y, a medida que se calienta, aparece el precipitado. Esto nos indica que la presencia del catalizador (ion plata) no es necesaria para que la reacción tenga lugar. La velocidad ha aumentado ahora por la elevación de la temperatura, que es otra de los factores que influyen en la velocidad de la reacción.

Analiza y responde

1.– ¿Cómo influye en una reacción la presencia de un catalizador positivo?

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............................................................................................................................................................... 2.– Además del catalizador, ¿qué otros factores influyen en la velocidad de una reacción?

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............................................................................................................................................................... 3.– ¿Se gasta el catalizador en la reacción?

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