miércoles, 16 de noviembre de 2011

La materia y su constitución
Separación de una sustancia por cromatografía (I)
Material
Tinta, papel de filtro, acetona, alcohol y amoniaco.
Experiencia
La tinta de pluma o bolígrafo contiene, por lo general, varios colorantes. Coloca una pequeña gota de tinta cerca del extremo del papel de filtro. Introduce dicho extremo, sin llegar a la mancha de tinta, en una disolución de acetona y alcohol, añadiéndole unas gotas de amoniaco o hidróxido sódico. Estos disolventes ascender n por el papel arrastrando los distintos colorantes a lo largo de cierta extensión que depender del tipo de colorantes.
Realiza este mismo experimento con una mezcla de tinta de varios colores.
Comentario
Por este procedimiento se puede separar también la xantofila (de color naranja) de la clorofila (de color verde) existente en las plantas. Para ello, deja secar una mezcla de hojas y hierbas, pártelas en trozos pequeños en introdúcelas en un mortero con unos cc. de alcohol y acetona. Machacar la mezcla hasta adquirir una disolución concentrada de color oscuro. Con esta disolución hay que proceder de igual manera que la descrita en la experiencia.


Ensayos a la llama
Material
Dos vidrios de reloj, un vaso de precipitados, hilo de acero inoxidable o de nicrom con mango, mechero bunsen, caja de madera o de cartón, hoja de afeitar de dos filos, papel de celo, papel blanco, tijeras, red de difracción transparente de 15x15 mm. aproximadamente, compuestos de sodio, calcio, estroncio, bario, potasio, plomo y cobre, (preferentemente cloruros o nitratos o carbonatos) y ácido clorhídrico concentrado.
Experiencia
En un vidrio de reloj que contiene ácido concentrado se añade un poco de compuesto del elemento cuya determinación vaya a realizarse. Se humedece un extremo del hilo de acero inoxidable o de nicrom en dicha disolución y se acerca a la llama del mechero, procurando que dicha llama sea lo más incolora posible.
La llama irá adquiriendo diferentes colores dependiendo del elemento químico considerado.
Comentario 1
El hilo de acero inoxidable o de nicrom debe limpiarse cada vez introduciéndolo en otro vidrio de reloj que sólo contenga ácido clorhídrico con el fin de eliminar los restos que pudiesen quedar de otros elementos.
Hay que concienciar a los alumnos del peligro que se corre al manipular ácidos o bases fuertes.
Los colores que se deben obtener son:
  • Na - Amarillo;
  • K -Lila;
  • Ca - Rojo y
  • Ba - Verde.
Comentario 2
Se puede construir un espectroscopio muy fácilmente con una caja de madera pequeña como una caja de cigarrillos plana, Se perforan dos orificios planos de 1 cm de diámetro aproximadamente, uno frente al otro, en cada uno de los lados cortos de la caja cerca del los ángulos. Prolongar uno en forma de rendija delgada (que vaya de la tapa al fondo de la caja) pegando dos trozos de hoja de afeitar en la parte externa con celo. En el otro orificio, pero en la parte interior de la caja, fijad una "réplica" transparente de red de difracción. Finalmente pegad una tira de papel blanco dentro de la caja a lo largo de la cara corta en que se practicó la rendija. Cuando se coloca la rendija de modo que penetre una luz intensa por la rendija y la red de difracción quede cerca del ojo, se verá un espectro dentro de la caja sobre la tira de papel blanco. Al realizar el  experimento  situad la rendija del espectroscopio tan cerca de la llama como sea posible sin que éste sufra daño. Tratad de dibujar el espectro que aparece para cada uno de los elementos antes indicados.






Determinación experimental del calor de reacción
Material
Calorímetro, termómetro, probeta, cinc en polvo, disolución de sulfato de cobre (II) 0'1 M.
Experiencia
En el calorímetro se vierten 100 ml., medidos con una probeta, de la disolución de sulfato de cobre y con el termómetro se mide su temperatura. Se pesa en la balanza la cantidad de cinc necesaria para reaccionar con el cobre (o bien un ligero exceso, 1 gr de cinc), y se añade al calorímetro. Agitamos y observamos la variación de temperatura máxima experimentada por la disolución a causa de la reacción química producida.
Con los datos experimentales y considerando que al ser la disolución muy diluida, el calor específico es el de el agua, aplicando la ecuación Q=m.c.(Tf - To). Con ello tendremos el calor desprendido por la reacción que luego podremos expresar en KJ/mol.
Comentario
Consideraremos también que el calorímetro no absorbe calor. Busca en bibliografía el valor real y compáralo con el obtenido.







Reconocer los elementos de un hidrocarburo
Material
Dos tubos de ensayo, un tubo acodado, un tapón horadado, un hornillo, una rejilla de amianto, un trípode, naftaleno, óxido de cobre, hidróxido de cal y papel de cloruro de cobalto (III).
Experiencia
En un tubo de ensayo añade una pequeña cantidad de naftaleno o cualquier otro hidrocarburo, y unas 10 veces más de óxido de cobre (II) seco. Para secarlo bien, se calienta y se guarda en un secador. Una vez introducido todo en el tubo, se calienta suavemente. Los gases que se desprenden se recogen mediante un tubo acodado en otro tubo de ensayo que contiene agua de cal limpia (disolución de hidróxido cálcico). Observa el precipitado que se forma en el segundo tubo debido al dióxido de carbono que pasa desde el primer tubo. Observa también en el primer tubo lo que le ha ocurrido al óxido de cobre (II).
Para identificar la existencia de hidrógeno en el compuesto, se observa que en el primer tubo de ensayo se condensan unas gotitas de vapor de agua que se pueden someter a ensayo con el papel de cloruro de cobalto.
Comentario
Una síntesis de las reacciones que ocurren en el primer tubo, sería:
24 CuO (s)  +  C10H8 (s)      24 Cu (s)­ + 4 H2O (l) + 10 CO2 (g)

También se puede utilizar en lugar de naftaleno, mantequilla, azúcar, almidón o cualquier sustancia orgánica.

                                                                    


                                          
                                                          

                                                                
Preparación de una solución para platear
Material
Vaso de precipitados, tubo de ensayo, hornillo, rejilla de amianto, embudo decantador, cerilla, nitrato de plata, tartrato sódico-potásico, hidróxido amónico y agua.
Experiencia
Hay que preparar dos disoluciones:
  1. Solución A: Disolver 12'5 gr de nitrato de plata en 100 cc. de agua y separadamente, 32'5 gr de tartrato sódico-potásico en 100 cc. de agua. Calentar ambas disoluciones a 55ºC y mezclarlas, manteniéndolas a esa temperatura durante 5 minutos. Luego se dejar  enfriar la mezcla, separando el líquido transparente del precipitado y se completar  el volumen hasta 200 cc.
  2. Solución B:  Disolver 1.5 gr de nitrato de plata en 12 cc. de agua y se agregar  gota a gota hidróxido amónico hasta que el precipitado formado inicialmente se haya redisuelto casi totalmente. Completar el volumen hasta 200 cc. con agua.
Mezclar las soluciones A y B. La superficie a platear, luego de una cuidadosa limpieza para eliminar todo  vestigio de grasitud, debe suspenderse cara hacia abajo en la solución, apenas por debajo de la superficie del líquido. La solución puede ponerse en un tubo de ensayo o un frasco pequeño, en cuyo interior se depositar una capa especular plateada. Puede calentarse ligeramente para acelerar el depósito de plata.
Comentario








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