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LABORATORIO DE QUÍMICA

1er. Semestre

LICENCATURA EN BIOLOGÍA

TESH





TECNOLOGICO DE ESTUDIOS SUPERIORES DE HUIXQUILUCAN

MANUAL DE PRÁCTICAS

QUIMICA
Primer Semestre

Licenciatura en Biología


Por

Q.F.B Z. Fermín Rivera Càzares

PREFACIO



Muchos de los problemas a los que se enfrentan los alumnos egresados de las carreras medico biológicas, es la práctica para desenvolverse en un laboratorio. Dado que las practicas que llegan a realizar, las llevan a cabo de manera mecánica y sin razonamiento, es decir siguiendo una serie de pasos sin explicación o comprensión. Problema demasiado delicado, pues hay que recordar que los alumnos que cursan éstas carreras tienen su vista fija en la investigación.

Lo que le resulta en ocasiones un verdadero problema, que trae consigo una desesperación y abandono de la investigación por parte del profesionista. Por eso es vital inculcar en el estudiante que todos los pasos de una investigación, por muy sencilla que sea, tienen un ¿porqué? que lo llevaran a una serie de resultados correctos o incorrectos.

Los cuáles, necesitaran de una explicación lógica del porque están ocurriendo. Para dar ésta explicación o serie de explicaciones, él deberá recurrir a sus conocimientos adquiridos durante su carrera e inclusive iniciar una investigación en la bibliografía conocida, que le permita dar todavía más lógica a las respuestas de aquellas dudas que surjan o puedan surgir durante el desarrollo de la investigación , así como defenderlas con buenos fundamento.

Por estos motivos es de suma importancia fomentar en el alumno, el hábito por la investigación bibliografica, el razonamiento en la realización de cada una de sus prácticas, para formar profesionistas con entereza para la investigación.

Q.F.B. Z. Fermín Rivera Càzares



INTRODUCCIÓN



La química analítica es la ciencia que permite reconocer y cuantificar todos aquellos elementos presentes en una muestra de origen orgánico e inorgánico, tiene una amplia aplicación en el campo de investigación. Está basada, como todas las ciencias biológicas, en el método científico y es una herramienta en las áreas de biología, física, matemáticas, química y otras más.

Se divide en dos grandes ramas la química analítica cualitativa, que indica los componentes presentes en una muestra; y la química analítica cuantitativa, la cual proporciona las cantidades en que están presentes los elementos o componentes de una muestra. Estas cantidades pueden expresarse en unidades de concentración, de masa, porcentaje u otras.

Cualquiera de estas dos ramas siguen cuatro pasos fundamentales para ser trabajadas, como es la toma de la muestra o muestreo; el tratamiento de la muestra según su estado de agregación; el análisis de la misma lo que involucra todo tipo de reacciones químicas (redox, neutralización, precipitación, combustión y otras mas) tanto para identificar como para cuantificar a los componentes de la muestra; la interpretación de los resultados, que en algunos casos se requiere de las matemáticas básicas o de la misma estadística para poder tomar una decisión o conclusión sobre la muestra analizada.

REGLAMENTO PARA TRABAJAR DENTRO DEL LABORATORIO


  • Bata blanca limpia y planchada

  • Ninguna persona podrá trabajar y permanecer dentro del laboratorio sin portar bata. Este dentro o fuera de las horas de clase. Esto incluye a los profesores y laboratorista.

  • No se permite el uso de filipina como si se tratase de bata.

  • Cada alumno deberá cargar su propia bata.

  • No se guardaran batas en el cubículo del laboratorista.

  • Queda estrictamente prohibido jugar dentro del laboratorio.

  • Queda estrictamente prohibido comer dentro del laboratorio.

  • Se deberá utilizar cubre bocas o mascarilla, guantes, googles en la realización de las practicas que lo requieran.

  • Las mujeres deberán traer el cabello recogido, sin flecos, las uñas cortas sin esmalte.

  • Se prohíbe el uso de tenis, zapatos descubiertos guaraches dentro del laboratorio.

  • El alumno deberá llenar un vale de laboratorio con todo el material que requiera para su práctica tres días antes de la práctica, dejando su credencial de la escuela o del laboratorio, deberá conservar una copia de su vale de laboratorio, para cualquier aclaración de material. Este vale será firmado por el laboratorista de enterado de que todo el material se ha entregado en buenas condiciones, de no ser así no se prestara el material.

  • Las sustancias peligrosas no deberán ser movidas de su lugar, cuando se tengan que utilizar.

  • Todas las sustancias que ya no se ocupen o sean de desecho al término de la práctica deberán ser depositadas en las tarjas o donde el laboratorista indique.

  • El material debe entregarse limpio, seco y en buen estado.

  • Todo material entregado en mal estado deberá ser recuperado antes del término de semestre, de lo contrario la calificación de laboratorio no será válida.

  • La(s) persona(s) que sean sorprendidas sustrayendo material o sustancias será(n) consignadas a la dirección del plantel.

  • Las mesas de trabajo, las tarjas de las mesas y los lavabos deberán quedar limpias después de cada sesión.

  • Toda persona que trabaje fuera del horario que le corresponde deberá registrarse en donde lo indique el laboratorista. Asumiendo en ese momento una responsabilidad sobre el equipo que esté utilizando dentro del laboratorio.

    • La tolerancia de entrada a la práctica es de 10 minutos, con la bata puesta.

    • No se permitirá a los alumnos de Química, utilizar las horas de clase de otras materias para continuar sus prácticas. Por tal motivo se les recomienda se organicen para continuarlas fuera de horario.

    • El alumno tendrá un cuaderno o una libreta blanca de 50 hojas, tamaño y forma al gusto, con su nombre y clave que el profesor designe. Esto con la finalidad de tener al día sus notas y cálculos para cualquier aclaración que se requiera en el momento.

    • Ningún reporte se presentara hasta que el profesor lo autorice.

    • Si alguna determinación ha sido errónea, el alumno tendrá derecho a repetirla por segunda vez. En caso de que persista el error, el alumno tendrá que repetirla por tercera y última vez, tomando en cuenta que si el error se presenta de nueva cuenta, esta determinación queda reprobada mermando de esta manera la calificación total del reporte.

    • La práctica se entregara tres días después de concluida y autorizada por el profesor.

    • Por cada día de retraso, la calificación de la práctica se devalúa en 2 puntos.

    • El valor del reporte de la práctica es del 50%.

    • El 50% restante corresponde a un examen teórico o cuestionamiento referente a la práctica, durante el desarrollo de la misma.


Practica No. 3 Separación de mezclas mediante destilación. Por arrastre de vapor.

Duración: 2 horas


Propósito general de la práctica: Aplica correctamente el proceso de destilación por arrastre de vapor, para la obtención de la esencia de una muestra biológica fresca o seca.

Propósitos particulares:

  1. Arma correctamente un sistema de destilación por arrastre de vapor.

  2. Identifica las fracciones de un destilado, separándolos de manera adecuada.

  3. Extrae mediante solventes el principio activo o esencia de la muestra.

  4. Calcula la relación cuantitativa entre el principio activo o esencia y el peso de muestra trabajado.

Competencias a alcanzar

  1. Explica correctamente las bases fisicoquímicas de la destilación por arrastre de vapor.

  2. Instala el equipo para realizar de manera eficiente el proceso de destilación por arrate de vapor.

  3. Prepara correctamente la muestra para su tratamiento en la destilación por arrastre de vapor.

  4. Manipula correctamente el equipo y las soluciones para la extracción del principio activo o esencia, obtenido(a) como resultado de la destilación por arrastre de vapor.

  5. Reconoce y corrige los errores que se presentan en el desarrollo de las técnicas de separación de mezclas.




  1. INTRODUCCIÓN


La destilación en corriente de vapor o arrastre de vapor, es una técnica para la separación de sustancias insolubles en agua y ligeramente volátiles de otros productos no volátiles mezclados con ellas.

Esta técnica hace posible la purificación de aquellas sustancias de punto de alto punto de ebullición mediante una destilación a temperatura baja.

El arrastre con vapor es aplicable con éxito en aquellas muestras donde su punto de ebullición es de más de 100ºC a presión atmosférica y que sufren una descomposición al alcanzar dicha temperatura o menos.

Cabe mencionar que tiene gran utilidad para extraer o separar cantidades relativamente pequeñas que se encuentran mezcladas con gran cantidad de sólidos o producto alquitranoso, donde la filtración, destilación y extracción son difíciles o impracticables. Por esta razón es utilizada frecuentemente en el aislamiento de productos naturales y productos de reacción que están impurificados con gran cantidad de productos resinosos.



  1. GENERALIDADES




  1. Fundamentos fisicoquímicos de la destilación por arrastre de vapor.

  2. Aplicaciones de la destilación por arrastre de vapor.

  3. Obtención de aceites esenciales por arrastre de vapor

  4. Extracción de aceite esencial con solventes.




MATERIAL

SOLUCIONES Y MUESTRA

3 Matraz Erlenmeyer de 500 mL

1 Refrigerante recto (30 -60 cm)

2 mangueras para refrigerante

3 Soportes universal con base

5 Pinzas para refrigerante

2 Mecheros bunsen

1 Termómetro de -10 a 150ºC

3 Tapones de plástico del No. 6ª

1 Pieza de tubo de vidrio de 5 mm de diámetro.

I Lima metálica o segueta.

1 Saca bocados o arador.

10 cm Manguera de plástico de 5 mm de diámetro interno.

1 Embudo de


Éter de petróleo 500 mL

Agua destilada

Cualquiera de las siguientes muestras:

Te limón

Canela

Clavo

Pimienta

Ramas de pino

Rosas

Nardos

Ruda




  1. METODOLOGÍA




  1. Instalar el equipo de destilación como lo muestra la figura.

  2. Adicionar 500 mL de agua destilada al matraz generador de vapor.

  3. Remojar por 2 minutos la muestra.

  4. Colocar la muestra en el matraz, tomando la precaución de no rellenar demasiado el matraz.

  5. Prender los mecheros Bunsen, primero el del matraz generador de vapor y posteriormente donde se encuentra la muestra.

  6. Abrir la llave del agua para que corra por el refrigerante.

  7. Recolectar en el matraz de 500 mL.

  8. Separar por decantación la mayor cantidad de agua posible.

  9. Extraer con el solvente con tres volúmenes de 100 mL cada uno.

  10. Eliminar el exceso de solvente mediante una destilación simple.

  11. Calcular el rendimiento de la extracción, por diferencia de pesos.




  1. REPORTAR




  1. RESULTADOS.

  1. Rendimiento de la extracción.

  2. La muestra obtenida por el arrastre de vapor en un frasco vial. Etiquetada con fecha y la muestra trabajada.




  1. ANALISIS DE RESULTADOS.


Elabora tu análisis de resultados de acuerdo a tus resultados e investigación bibliográfica, dando un enfoque fisicoquímico a tu análisis.


  1. CONCLUCION(ES)

Escribe tu(s) conclusión(es), utiliza un lenguaje lógico que llevan un soporte técnico o científico. Utiliza como referencia tus propósitos y tu análisis de resultados para hacer tus conclusiones


  1. CUESTIONARIO




  1. ¿Por qué es necesario cortar en fracciones pequeñas las muestras?

  2. ¿Cuál es la finalidad de remojar la muestra antes de la destilación?

  3. ¿Qué objeto tiene el prender el segundo mechero durante la destilación?

  4. ¿Qué desventajas se podrían presentar en la destilación por arrastre de vapor al considerarlo como un método de separación y purificación?

  5. Como se explica la destilación por arrastre de vapor, desde un punto de vista cinético molecular, es decir que pasa con la cinética de las moléculas con los cambios de temperatura.

  6. ¿Qué papel juega la presión de vapor de cada uno de los componentes que se destilan por arrastre de vapor?

  7. ¿Los grupos funcionales que se encuentran en los compuestos que se obtiene por arrastre de vapor tienen influencia en el orden en que se van volatilizando durante la destilación?

  8. Explica desde un punto de vista fisicoquímico la acción de un solvente o mezcla de solventes, utilizado o utilizados para una extracción.

  9. Durante la extracción; ¿En qué fase del sistema de extracción queda la esencia o principio activo de la muestra? ¿Por qué?

  10. De acuerdo a las prácticas anteriores; ¿Cómo compruebas la pureza de tu extracto obtenido en esta práctica?




  1. FUENTES DE CONSULTA

(Reporta las fuentes de consulta con el siguiente formato y en orden alfabético. Indica en tu análisis de resultados, con el nombre del autor y el año, la fuente de consulta que utilizaste para dicho fin)
Autor (iniciando por apellidos) Año

Título del Libro. Edición

Editorial. País. Paginas consultadas.

Practica No. 4 Manejo de la Balanza Analítica y Balanza Granataria

Duración: 2 horas


Propósito general de la práctica: Conocerá las partes y el manejo de una balanza analítica y granataria, así como también aprenderá a manejarlas

Propósitos particulares:

  1. Identifica las partes de una balanza granataria y analítica.

  2. Explica el mecanismo de una balanza analítica y granataria.

  3. Manipula de manera eficiente la balanza analítica y granataría.

  4. Conoce los errores más frecuentes que se presentan al usar ambas balanzas

  5. Corrige los errores más frecuentes que se presentan al usar ambas balanzas

  6. Calcula el error relativo que se presenta al utilizar los dos tipos de balanzas.

Competencias a alcanzar

  1. Explica correctamente el funcionamiento de la balanza analítica y granataria

  2. Manipula correctamente la balanza antes y durante el pesado de alguna sustancia.

  3. Prepara correctamente la muestra para ser pesada en una balanza analítica o granataria.

  4. Calcula correctamente el valor relativo.

  5. Reconoce y corrige los errores que se presentan en el desarrollo de las técnicas de pesado en la balanza analítica y granataria




  1. INTRODUCCIÓN


La balanza (del latín: bis, dos, lanx, plato) es una palanca de primer género de brazos iguales que mediante el establecimiento de una situación de equilibrio entre los pesos de dos cuerpos permite medir masas. Al igual que una romana, o una báscula, es un instrumento de medición que permite medir la masa de un objeto.

Para realizar las mediciones se utilizan patrones de masa cuyo grado de exactitud depende de la precisión del instrumento. Al igual que en una romana, pero a diferencia de una báscula o un dinamómetro, los resultados de las mediciones no varían con la magnitud de la aceleración de la gravedad.

El rango de medida y precisión de una balanza puede variar desde varios kilogramos (con precisión de gramos), en balanzas industriales y comerciales; hasta unos gramos (con precisión de miligramos) en balanzas de laboratorio.

La balanza analítica es un instrumento utilizado en el laboratorio, que sirve para medir la masa. Su característica más importante es que poseen muy poca incertidumbre, lo que las hace ideales para utilizarse en mediciones muy precisas.

Las balanzas analíticas generalmente son digitales, y algunas pueden desplegar la información en distintos sistemas de unidades. Por ejemplo, se puede mostrar la masa de una sustancia en gramos, con una incertidumbre de 0,00001g. (0,01 mg)


  1. GENERALIDADES

  1. Historia de la balanza.

  2. Fundamento físico de la balanza.

  3. Manejo de la Balanza analítica.

  4. Errores más frecuentes al utilizar la balanza analítica.

  5. Manejo de la Balanza granataria.

  6. Errores más frecuentes al utilizar la abalanza granataria.

  7. Aplicaciones de la balanza analítica y granataria.




MATERIAL

MUESTRA

1 Balanza granataria

1 Balanza analítica

1 Vidrio de reloj de 6 a 10 cm de diámetro.

1 Pinzas para crisol

1 Crisol de porcelana

1 Espátula chica

1 Franela


Azúcar (por grupos)

Alambre de cobre (por grupo)

Fécula de maíz(por grupo)

Tierra(por grupo)

Moneda

Tapón de caucho.

Aguja para chaquira

Hoja de un árbol

Mosca de la fruta (muerta)

Cabello




  1. METODOLOGÍA

  1. Identificación de las partes de una balanza.

Explicación por parte del profesor.


  1. Pesado de diferentes tipos de materiales en la balanza analítica y granataria.




  1. Instalar ambas balanzas en el lugar adecuado, que permita manipularlas.

  2. Calibrar o balancear ambas balanzas.

  3. Pesar cada una de las sustancias y objetos en la balanza analítica, utilizando el vidrio de reloj. Anote los pesos obtenidos en la tabla N°1.

  4. Pesar cada una de las sustancias y objetos en la balanza granataria, utilizando el vidrio de reloj. Anotando los pesos obtenidos en la tabla N°1

  5. Calcular el porcentaje de error observado en cada uno de los pesos, al utilizar las diferentes balanzas.




  1. REPORTAR

  1. RESULTADOS.

  1. Registro de pesos.



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