Química prácticas (selectividad)

Transcript

1 Departamento de Ciencias Páxina 1

2 material de laboratorio Embudo Buchner conectado a un matraz Kitasato y a una bomba de vacío Embudo Buchner Departamento de Ciencias Páxina 2

3 Nome Usos Vaso de precipitados Emprégase para conter líquidos. Se é necesario quentalo debe ser de pirex. Erlenmeyer Matraz aforado Probeta Bureta Pipeta Funil Funil de decantación Acendedor Bunsen Pés e abrazadeiras Trípode Úsase para conter líquidos que reaccionan entre si ou para preparar disolucións Ten a mesma utilidade que o erlenmeyer Emprégase para medi-lo volume aproximado dos líquidos Úsase para engadir un volume moi precisos de líquidos Emprégase para medir volumes exactos de líquidos Utilízase para separar sólidos de líquidos por filtrado Serve para separar líquidos que non se mesturan e teñen diferentes densidades Utilízase para dar calor Os pés son soportes onde se poñen as abrazadeiras para suxeita-los aparellos Emprégase para quentar recipientes Cápsula de porcelana Úsase para evaporar pequenas cantidades dunha disolución e para calcinar substancias Vidro de reloxo Tubo de ensaio Gradiña Espátula Axitadores Morteiro Aro Ten a mesma utilidade que a cápsula, non se pode quentar directamente Emprégase para conter as substancias nas reacción químicas sinxelas. Se é preciso quentalo, debe utilizarse unha pinza de madeira para tubo de ensaio Úsase para suxeitar tubos de ensaio Emprégase para recoller pequenas cantidades dun sólido Son variñas de vidro que se empregan para mesturar ben as substancias Utilízase para triturar substancias. Suxéitase ao soporte para soster ao recipiente que queremos quentar Departamento de Ciencias Páxina 3

4 Práctica del conocimiento del material de laboratorio 1. Nomee o material de laboratorio que se mostra na figura, indicando brevemente para que se utiliza no laboratorio. Matraz Erlenmeyer (1), balón de fondo redondo (2), pipeta (3), bureta (4), probeta (5), funil (6), vidro de reloxo (7), vaso de precipitados (8), pinza (9), tubo de ensaio (10). Empréganse segundo o caso para a medida de volumes, preparación de disolucións, valoracións, pesada de sólidos, suxeición a un soporte, filtración... Práctica de Preparación de Disoluciones: 2. Deséxase preparar 1 L dunha disolución 1 M de hidróxido de sodio (NaOH) a partir do produto comercial no que se indica que a pureza é do 98%. Indique o procedemento que se debe seguir, describa o material que se debe utilizar e determine os gramos de produto comercial que se deben tomar. Cálculo: a cantidade do produto comercial que se debe tomar é de 40,82 g. Material: balanza, vidro de reloxo, vaso de precipitados, espátula, funil, matraz aforado, frasco lavador, variña de vidro, frasco de vidro para gardala. Procedemento: Colocar no pratiño da balanza un vidro de reloxo e taralo. Coller cunha espátula a cantidade necesaria de soluto, m, poñela no vidro de reloxo e pesala. Nun vaso de precipitados botar auga nun volumen aproximado á metade do volume total da disolución a preparar. Botar dentro o soluto pesado e disolvelo axitando lentamente cunha variña de vidro. Recoller sobre o vaso de precipitados os restos de soluto coa axuda da auga dun frasco lavador. Medida do volume a preparar Coa axuda dun funil, transvasa-la disolución do vaso de precipitados a un matraz aforado de volume igual ó da disolución a preparar, V. Co mesmo vaso de precipitados (para recolle-los posíbeis restos de soluto) engadirlle, pouco a pouco, auga ata completa-lo enrase, tendo coidado en non sobrepasarse (é o erro máis frecuente). Coa axuda dun funil pasa-la disolución preparada ó frasco adecuado e etiquetalo. Departamento de Ciencias Páxina 4

5 3. Explique detalladamente: (a) Como prepararía no laboratorio 100 ml dunha disolución de ácido clorhídrico 1M, a partir de ácido clorhídrico de 38% en peso e densidade = 1,19 g/cm 3. (b) Como valoraría esta disolución?. Describa o material empregado e realice os correspondentes cálculos. (a) Procedemento e material: cálculo (dependendo do volumen a preparar), medida do volume de disolución concentrada (pipeta o probeta). Botar o volumen nun vaso de precipitados que contén un volume de auga destilada. Con axuda do funil trasvasa-la disolución a un matraz aforado de 100 ml. Co mesmo vaso de de precipitados engadir auga destilada ata completa-lo enrase. Por último pasa-la disolución a un frasco adecuado e etiquetalo. Procedemento Nun vaso de precipitados botar aproximadamente 50 ml de auga. Nunha vitrina de gases e cunha pipeta con pera coller o volume de HCl comercial e botalos no vaso de precipitados. Remexer lixeiramente cunha variña de vidro. É moi importante botar sempre o ácido sobre a auga e non ó revés. Coa axuda dun funil, transvasa-la disolución do vaso de precipitados a un matraz aforado de 100 ml. Co mesmo vaso de precipitados (para recolle-los posíbeis restos de HCl) engadir auga ata completa-lo enrase, tendo coidado en non sobrepasarse (é o erro máis frecuente). Coa axuda do funil pasa-la disolución preparada a un frasco de vidro e etiquetalo. (b) Valoración cunha base forte, coma o hidróxido de sodio. Mídese cunha pipeta o volume de ácido a valorar e poñémolo nun erlenmeyer ó que lle engadimos unhas pingas de fenolfaleína. Nunha burete ponémo-la base de concentración coñecida, que imos empregar como axente valorante. Engadimos lentamente o reactivo sobre ó ácido ata que o indicador cambia de color. Anotámo-lo volume gastado. Repetimos a experiencia dous ou tres veces e calculamos a medida aritmética dos volúmenes de base gastados. Facemo-los cálculos correspondentes según a reacción química. V A.M A =V B.M B. Práctica del calorímetro 4. Quérese determinar a entalpía do proceso de disolución dun composto iónico AB. Indique o procedemento que se debe seguir e o material que se debe utilizar. Se ao disolver 0,2 moles da devandita substancia en 500 ml de auga se produce un incremento de temperatura de 2º C, cal é o valor de DH, en J/mol, para o devandito proceso de disolución?. Datos: Ce (disolución)= Ce (auga)= 4,18J/g ºC; densidade da auga=1g/ml; masa de disolución=masa de auga Material: calorímetro con termómetro e axitador, probeta, frasco lavador, granatario ou balanza, vidro de reloxo, espátula. Procedemento: facer a medida do volume de auga a introducir no calorímetro, medir a temperatura, facer a pesada do soluto e introducilo no calorímetro, pechalo, axitar e medir de novo a temperatura. Cálculo: ΔQ = -mceδt; a partir do valor de ΔQ, calcúlase o de ΔH = J/mol Departamento de Ciencias Páxina 5

6 5. Disponse no laboratorio das seguintes disolucións acuosas: 100 ml de HCl 0,10 M e 100 ml de NaOH 0,10 M. (a) Describa o procedemento e material que empregaría para medir a calor de neutralización ao mesturar as dúas disolucións. (b) Calcule a calor molar de neutralización se na reacción se liberan 550 J. Material: calorímetro con termómetro e axitador, disolucións de HCl e NaOH. Procedemento: introducir no calorímetro as disolucións, medida da temperatura, axítase e mídese de novo a temperatura. Cálculo: libéranse 550 J por 0,01 moles ; ΔH= J/mol ; ΔH= -55 kj/mol Práctica de la Neutralización de un ácido fuerte y una base fuerte 6. Explique como determinaría no laboratorio a concentración dunha disolución de ácido clorhídrico utilizando unha disolución de hidróxido de sodio 0,01M. Indique o material, procedemento e formulación dos cálculos. O alumnado poderá utilizar calquera volumen razoable (10, 20, 25, ml). Describirá o material e o procedemento (colocación de soporte e pinzas, pipeteado da disolución ó Erlenmeyer e adición do indicador, enchido da bureta, comezar a valoración ata o cambio da cor do indicador e anotación do volumen gastado) e repetirá a experiencia ata obter tres valores semellantes. Utilizará a media do volume gastado para facer o cálculo da molaridade do ácido. 7. No laboratorio realízase a valoración de 50,0 ml dunha disolución de NaOH e gastáronse 20,0 ml de HCl 0,10 M (a) Debuxe a montaxe experimental indicando nesta as substancias e o nome do material empregado (b) Escriba a reacción química que ten lugar e calcule a molaridade da base. a) A continuación indícase a montaxe. Previamente pode empregarse un funil para encher a bureta coa disolución do ácido e unha probeta para medir os 50 ml de disolución da base que se van valorar e logo verter no matraz Erlenmeyer. Soporte con pinza, Bureta coa disolución, de ácido clorhídrico 0,10 M, Matraz Erlenmeyer coa disolución de hidróxido de sodio de concentración descoñecida á que se lle engadiu unhas pingas de indicador, por exemplo, fenolftaleína (b) HCl + NaOH NaCl + H 2 O Segundo a estequiometría da reacción o nº de moles de ácido= nº de moles de base, polo tanto: n A =n B V A.M A =V B.M B, coñecidos os dous volumes e unha das molaridades, podemos despexar a molaridade da base; M B = 20 ml 0,1 M/ 50 ml = 0,04 M Departamento de Ciencias Páxina 6

7 Práctica de Precipitación 8. Ó facer reaccionar unha disolución de cloruro de potasio con outra de nitrato de prata, obtense un precipitado branco. Escriba dita reacción, indicando de qué precipitado se trata e cómo faría no laboratorio para separalo da disolución Reacción: KCl( aq) + AgNO 3 (aq) AgCl(s) + KNO 3 (aq) Procedemento: filtración a gravedade (A), filtración a baleiro(b), decantación (C). Filtración a baleiro: Prepárase o funil Buchner e o matraz kitasato acoplados á trompa de baleiro. Colócase un papel de filtro no funil. Filtrase a disolución a baleiro para separa-lo precipitado que quedará sobre o papel de filtro. Logo recóllese o precitado co papel de filtro e se pasa a un vidrio de reloxo. 9. Vertemos en dous tubos de ensaio disolucións de AgNO3, nun, e de NaCl no outro. Ao mesturar ambas as dúas disolucións fórmase instantaneamente un precipitado que, pouco a pouco, vai sedimentando no fondo do tubo. (a) Escriba a reacción que ten lugar. (b) Describa o procedemento, indicando o material necesario para separar e recoller o precipitado. Reacción que ten lugar: AgNO3(aq) + NaCl(aq) AgCl(s) + NaNO3(aq) b) Empregaríase un sistema de filtración por gravidade (funil, papel de filtro, e vaso de precipitados) ou filtración a baleiro (matraz kitasato, trompa de auga, funil Buchner, papel de filtro) Exemplo de procedemento: prepárase o funil Buchner e o matraz Kitasato conectados á trompa de baleiro, e fíltrase a baleiro para separar o precipitado de AgCl, que quedará sobre o papel de filtro. Lávase varias veces o precipitado con auga destilada e engádeselle periodicamente mostras do líquido que gotea no funil Buchner ata que non se observe turbidez ó verter unhas gotas de AgNO3. Recóllese o precipitado formado, co papel de filtro. 10. Mestúranse 25,0 ml dunha disolución 0,02 M de CaCl 2 e 25,0 ml dunha disolución 0,03 M de Na 2CO 3. (a) Indique o precipitado que se obtén e a reacción química que ten lugar. (b) Describa o material e o procedemento empregado para a súa separación. a) Reacción que ten lugar: CaCl 2 (aq) + Na 2 CO 3 (aq) CaCO 3 (s) + 2 NaCl (aq). O precipitado que se forma é o carbonato de calcio[trioxocarbonato(iv) de calcio]. b) Empregaríase un sistema de filtración por gravidade (funil, papel de filtro e vaso de precipitados) ou filtración a baleiro (matraz kitasato, trompa de auga, funil Buchner, papel de filtro) A B C Departamento de Ciencias Páxina 7

8 Práctica de la Pila 11. Describa a pila ou célula galvánica formada por un eléctrodo de cobre somerxido nunha disolución de sulfato de cobre(ii) 1M; e un eléctrodo de prata somerxido nunha disolución de nitrato de prata 1M. Indique: (a) A reacción que se produce en cada eléctrodo e a reacción total, indicando o cátodo e o ánodo (b) O sentido do fluxo de electróns polo circuíto externo (c) E0 da pila (d) A especie que se oxida e cál se reduce, así como os axentes oxidante e redutor? Datos: E 0 (Cu 2+ /Cu) = +0,34V e E 0 (Ag + /Ag) = +0,84V. (a) Reacción en cada electrodo: Cátodo: Ag + + e- Ag Ánodo: Cu Cu e- Reacción global: 2Ag + + Cu 2Ag + Cu 2+ (b) O sentido dos electróns é do ánodo ao cátodo. (c) Eº= +0,50V (d) Se oxida o Cu, polo que é o axente reductor e redúcese o Ag+ que é o axente oxidante. 12. Indique o material e reactivos necesarios e cómo procedería para construír no laboratorio unha pila con eléctrodos de cinc e cobre. Faga o debuxo correspondente e indique as reaccións que se producen, así como o sentido de circulación dos electróns. Datos: E (Zn 2+ /Zn)= -0,76 V e E (Cu 2+ /Cu)= +0,34 V Deberiamos ter preparadas senllas disolucións de CuSO 4 e de ZnSO 4. Con axuda dunha probeta medimos 100 ml de cada disolución e colocámolos en dous vasos de precipitados, seguidamente introducímos a lámina de Zn na disolución de ZnSO 4 e a lámina de Cu na disolución acuosa de CuSO 4. Para permiti-la circulación de ións entre os dous recipientes utilizaremos unha ponte salina, que pode ser un tubo en U, os extremos deberán ser tapados cuns algodóns, cunha disolución dun electrólito inerte respecto do proceso redox (disolución de KCl, por exemplo), Así mesmo para que poidan circula-los electróns polo circuíto externo deberá de pecharse unindo os dous eléctrodos cun condutor mediante senllas pinzas de crocodilo. Entre os dous electrodos podemos intercalar un voltímetro ou polímetro, que nos indicará aproximadamente 1,1 V, que é a f.e.m. da pila Daniell. As reaccións que teñen lugar son: Cu 2+ (ac) + 2e- Cu(s) Eº=0,34V Redución: cátodo Zn(s) Zn 2+( ac)+ 2e Eº=0,76V Oxidación: ánodo Zn + Cu 2+ Zn 2+ + Cu Eº=1,10V No ánodo os electróns flúen cara ao circuíto externo e o cátodo capta os dous electróns para depositarse como Cu metálico. Departamento de Ciencias Páxina 8