Mid term de lab química Flashcards
(54 cards)
MEDIDAS EN QUÍMICA:
Método Científico
Definición de Método Científico:
* Proceso general de adelantar el conocimiento científico a través de la conducción de experimentos.
- No es un proceso para llevar a cabo un programa de investigación específico.
- Experimento: Observación de un fenómeno natural llevado a cabo de una manera controlada de forma que los resultados puedan ser duplicados y que conclusiones racionales puedan ser obtenidas.
- Hipótesis: Es una explicación TENTATIVA a un problema de alguna regularidad en la Naturaleza.
- Experimentos para comprobar la hipótesis.
- Teoría: Explicación comprobada experimentalmente a un fenómeno natural básico.
- Si una hipótesis es comprobada en múltiples ocasiones.
- Teoría Molecular de los Gases.
- Ley: Planteamiento conciso o una ecuación matemática sobre una relación o regularidad en la materia.
- Ley de conservación de masas.
- A diferencia de una ley, la teoría no puede ser comprobada de manera absoluta.
- Relación entre experimentación y explicación.
MEDIDAS EN QUÍMICA: 2
Comunicar los resultados:
- Publicar en revistas científicas
- Foros Científicos
- Conferencias
MEDIDAS EN QUÍMICA: 3
Los Sentidos :
- Vista, audición, olor, sabor, tacto. La vista y la audición proporcionan la mayor información a nuestro medio ambiente.
- Limitaciones sensoriales: se pueden reducir mediante el uso de dispositivos de medición.
- Los instrumentos amplían nuestra capacidad de medir y aprender sobre nuestro entorno.
- Nuestros sentidos también pueden ser engañados…
MEDIDAS EN QUÍMICA: 4
¿Qué es una medida?
- Medida - Cantidad desconocida - vs. - cantidad conocida (estándar).
- Medida - Tiene dos componentes; un número y una unidad.
- Ejemplo: 135 libras - (135 es el número }y libras es la unidad.)
MEDIDAS EN QUÍMICA: 5
Sistema métrico de medidas:
Prefijo Símbolo Significado
pico p 10^-12
nano n 10^-9
micro μ 10^-6
mili m 10^-3
centi c 10^-2
deci d 10^-1
deca da 10
hecto h 10^2
kilo k 10^3
mega M 10^6
giga G 10^9
tera T 10^12
MEDIDAS QUIMICAS: 6
Unidades básicas
Longitud (distancia)
- La unidad fundamental de longitud es el metro (m). El metro se define como la distancia que recorre la luz en el vacío en 1/299.792.468 segundos. Algunas unidades métricas de longitud son:
metro. - kilómetro (km): 1 km = 10^3 m
- centímetro (cm): 1 cm = 10^-2 m
- milímetro (mm): 1 mm = 10^–3 m
- angstrom (Å): 1 Å = 10^-10 m
Masa
- Masa es cantidad de materia que contiene un cuerpo y su unidad fundamental de media es el gramo, g (en el sistema métrico) . Algunas unidades métricas de masa son:
- kilogramo (kg): 1 kg = 103 g
- miligramo (mg): 1 mg = 10-3 g
- microgramo (μg): 1 μg = 10-6g
Tiempo
- El tiempo es el continuo fluir de los eventos hacia el futuro. Su unidad fundamental de
medida, en cualquier sistema de medidas, es el segundo (s). Algunas unidades de tiempo son: - minuto (min.): 1 min. = 60 s
- hora (hr): 1hora = 60 min = 3,600 s
MEDIDAS QUIMICAS: 7
Sistema Internacional de medidas (SI):
Cantidad Nombre Abreviatura
Física de la unidad
Masa kilogramo kg
Longitud metro m
Temperatura kelvin K
Cantidad de
sustancia mol mol
Tiempo segundo s
Corriente
eléctrica amperio A
Intensidad
Lumínica candela cd
MEDIDAS QUIMICA: 8
Unidades derivadas
Se calculan a partir de medidas de las unidades fundamentales.
Entre estas tenemos:
1). Volumen- El volumen es el espacio ocupado por una cantidad dada de materia.
2) Presión -La presión se define como fuerza por unidad de área.
presión = fuerza/área
3) Energía -La energía se define como la capacidad para realizar trabajo.
MEDIDAS QUIMICAS: 9
Unidades derivadas del SI
Cantidad Definición Unidades
SI
Área Longitud a
cuadrado m^2
Volumen Longitud al
cubo m^3
Densidad Masa divida
por volumen kg/m^3
Rapidez Distancia recorrida
por unidad de
tiempo m/s
Aceleración Cambio de
velocidad por
unidad de
tiempo m/s^2
Fuerza Masa por
aceleración
del objeto
km.m/s^2 (= Newton, N)
Presión Fuerza por
unidad de área
km/(m.s^2) (= Pascal, Pa)
Energía Fuerza por
distancia
recorrida
kg.m^2/s^2 (= joule, J)
MEDIDAS QUIMICAS: 10
Medidas de temperatura:
- Escala centígrado o Celsius (°C)
Se basa en el punto de congelación y el punto de ebullición de agua a los
cuales se les asigna 0.0°C y 100.0°C respectivamente. Hay 100 divisiones iguales o grados entre estos dos puntos de referencia.
Escala Fahrenheit (°F)
- Esta escala también usa agua como referencia asignándole a su punto de congelación y punto de ebullición 32°F y 212°F respectivamente. Hay 180
grados entre los dos puntos de referencia. Ambas escalas están
relacionadas por:
°F = 1.8°C + 32
Kelvin (K), escala absoluta
- También, existe una escala no relativa a ninguna sustancia conocida como
escala Kelvin (K), escala absoluta, o escala termodinámica de
temperatura. En esta escala, la temperatura más baja posible es 0 K conocida como el cero absoluto. El punto de congelación de agua en esta
escala corresponde a 273 K y el punto de ebullición a 373 K. Esta escala está relacionada directamente con la escala centígrado por:
K = °C + 273.15
Otras formulas para conversiones de temperatura:
- Cambiar de °F a °C:
°C= °F - 32/1.8 - Cambiar de °F a K:
K= (°F - 32/1.8) + 273.15
MEDIDAS QUIMICAS: 11
Precisión y exactitud
- Precisión – cuan cerca están las medidas de una propiedad llevadas a cabo utilizando un mismo método.
- Exactitud – cuan cerca está la medida de una propiedad del valor correcto.
- Precisión se asocia a la desviación estándar de las medidas.
- Exactitud se asocia al error en las medidas.
MEDIDAS QUIMICAS: 12
Para determinar el número de cifras significativas se aplican las
siguientes reglas:
- Todos los dígitos distintos de cero son cifras significativas.
* 8.756 mL - 4 cifras significativas. - Los ceros son cifras significativas cuando se encuentran:
a. después de un punto decimal y al final de un número
b. entre dígitos que no son ceros
c. al final de números enteros si la incertidumbre lo indica.
- Ejemplos:
1.35 (3 cifras significativas)
0.4057 (4 cifras significativas)
2.450 (4 cifras significativas)
2.40500 (6 cifras significativas)
300±100 (1 cifra significativa)
300±10 (2 cifras significativas)
300±1 (3 cifras significativas)
- Los ceros que se encuentran antes del punto
decimal o después del punto decimal pero a la
izquierda de dígitos distintos de cero no son cifras
significativas.
- Ejemplos:
0.0000592 (3 cifras significativas)
0.03096 (4 cifras significativas)
MEDIDAS QUIMICAS: 13
Reglas de precisión
- En multiplicación o división, el resultado tendrá tantas cifras
significativas como el término que menos tiene. - En suma o resta, el resultado tendrá tantos lugares decimales como el
término que menos tiene.
- Ejemplos:
2.50 x 5.67/3.121 = 4.54 (el número menor de cifras en los datos es tres)
2.116 + 54.38 − 27.6 = 28.9 (el número menor de lugares decimales es uno)
MEDIDAS QUIMICAS: 14
Redondeo de números
- Cuando el número que se retiene (se redondea) es menor de cinco (5) la cifra precedente no cambia.
- Cuando el número que se redondea es mayor de cinco (5) la cifra precedente se incrementa por uno (1).
- Cuando el número que se redondea es cinco (5) y no hay otros dígitos distintos de cero (0) después del cinco (5), la cifra
precedente se incrementa por uno (1) si es impar. Si es impar, se queda igual. - Cuando el número que se redondea es cinco (5) y hay otros
dígitos distintos de cero (0) después del cinco (5), la cifra
precedente se incrementa por uno (1).
Ejemplo: Redondee el siguiente número 3.43857835 a:
a) dos cifras significativas = 3.4 (regla 1)
b) tres cifras significativas = 3.44 (regla 2)
c) cuatro cifras significativas = 3.439 (regla 4)
d) ocho cifras significativas = 3.4385784 (regla 3)
MEDIDAS QUIMICAS: 15
Notación científica
- Utilizamos notación científica cuando trabajamos con números muy grandes o muy pequeños.
- El número se expresa como el producto de dos números: un término numérico entre 1 y 9, y un término exponencial en base 10 con exponente positivo o negativo.
- Al ESCRIBIR un numero en notación científica, si el punto decimal se mueve hacia la izquierda el exponente es positivo, y negativo cuando
se mueve hacia la derecha. - El numero de cifras significativas los determina el término numérico; NO el término exponencial.
Nota: Al utilizar números en notación científica en cómputos experimentales siempre hay que aplicar las reglas de precisión y de redondeo.
A: Cambiar de notación Científica a Decimal completo:
- Exponente negativo - Se mueve el punto decimal hacia la
izquierda y se completan los
lugares decimales sin dígitos con ceros. - Exponente positivo - Se mueve el punto decimal hacia la
derecha y se completan los
lugares sin dígitos con ceros.
B: Cambiar de decimal
completo a notación científica:
- Decimal (cantidad muy
pequeña) - Se mueve el punto
decimal hacia la derecha hasta tener un digito en la parte
entera y se cuenta el numero de lugares del cambio; este será el
numero negativo en el exponente. - Entero (cantidad muy grande) - Se mueve el punto decimal hacia la izquierda hasta tener un digito en la parte entera y se cuenta el
numero de lugares del cambio; este será el numero positivo en el exponente.
Ejemplos A:
Expresa el numero en notación científica en decimal completo:
a) 4.4 x 10^-4 = 0.00044
b) 5.7891 x 10^5 = 578910
Ejemplos B:
Expresa el numero de decimal completo en notación científica
a) 0.0000821= 8.21 x 10^-5
b) 145, 000, 202= 1.45000202 x 10^8
MEDIDAS QUIMICAS: 16
Análisis Dimensional
Método en el cual se cambian las unidades a las cantidades
utilizando factores de conversión.
FACTOR DE CONVERSION : Es un factor igual a 1 que convierte una cantidad expresada en una unidad a otra expresada en otra unidad.
MEDIDAS QUIMICAS: 17
PASOS:
- Establecer la equivalencia entre la unidad de medida que se quiere convertir y la unidad de medida deseada.
- Escribir los factores de conversión entre las unidades. Cada equivalencia da lugar a dos factores de conversión. Por ejemplo, la equivalencia entre kilogramo y gramos es: 1kg = 1,000 g. Un factor de conversión para esta equivalencia se obtiene dividiendo ambos lados de la equivalencia por 1 kg. El otro factor se obtiene escribiendo de nuevo la equivalencia y dividiendo por 1,000g o tomando el recíproco del primer factor.
1 kg/ 1kg = 1,000 g/1 kg;
1 kg/1,000 g =
1,000 g/ 1,000 g
Note que el lado izquierdo del primero y el lado derecho del segundo son iguales a uno y los
factores de conversión son:
1 = 1,000 g/ 1 kg;
1 kg/ 1,000 g = 1
3.Se multiplica la medida cuya unidad se quiere convertir por el factor de conversión apropiado.
El factor de conversión apropiado es aquel que cancela la -
`Pre - Informe
Experimento 1: Técnicas básicas de laboratorio y Medidas experimentales
OBJETIVOS:
- Conocer las técnicas básicas de un laboratorio de Química: uso correcto del mechero, pipeta, probeta, vaso, matraz volumétrico, balanza y el termómetro.
- Aplicar las reglas de precisión al hacer medidas experimentales.
- Aplicar las reglas de precisión en cómputos con medidas experimentales.
PRECAUCIONES:
Usa las gafas de seguridad y la bata de laboratorio en todo momento.
PROCEDIMIENTO:
A. USO DE LA BALANZA Y MEDIDAS DE MASA:
- Reglas para el uso y cuido de la balanza:
a. Use la balanza sobre una superficie nivelada y estable.
b. Evite corrientes de aire.
c. Nunca coloque reactivos directamente sobre el platillo.
d. Nunca pese objetos calientes o fríos. Todo objeto debe estar a temperatura ambiente.
e. Mantenga sus manos limpias y secas.
f. Mantenga la balanza y área alrededor de ésta limpia.
- Procedimiento
a. Obtén un cubo de madera, pésalo y anota su masa.
b. obtén un vaso de 50 mL límpialo y sécalo. Pésalo y anota su masa en la hoja del
informe.
c. Échale aproximadamente 1.0 gramo de cloruro de sodio (NaCl) en el vaso y pésalo.
Anota la masa en la hoja del informe.
d. Descarta el cloruro de sodio usado en el envase indicado por el profesor.
B. EQUIPO VOLUMETRICO Y MEDIDAS DE VOLUMEN:
- Obtén 5 recipientes para hacer las pesadas que estén limpios y secos. Márcalos 1, 2, 3
4, y 5. (En este experimento usaremos vasitos plásticos.) - Coloca el vasito plástico 1 sobre la bandeja y resta su masa usando el botón “TARE”.
Luego, limpia y seca un vaso de precipitado de 50 mL. Echa en el vaso de 50 mL agua
hasta la marca de 10 mL y transfiere el agua al vasito de pesada 1. Anota la masa en la
hoja del informe. - Retira el vasito 1.
- Coloca el vasito plástico 2 sobre la bandeja y resta su masa usando el botón “TARE”.
Llene con agua destilada una probeta de 10 mL hasta la marca de los 10 mL. (¡Lee
correctamente el menisco!) Transfiere el agua de la probeta de 10 mL al vasito de pesada - Anota la masa en la hoja del informe.
- Retira el vasito 2.
- Coloca el vasito plástico 3 sobre la bandeja y resta su masa usando el botón “TARE”.
Echa agua en una probeta de 50 mL hasta la marca de los 10 mL. Transfiere el agua
de la probeta de 50 mL al vasito de pesada 3. Anota la masa en la hoja del informe. - Retira el vasito 3.
- Coloca el vasito plástico 4 sobre la bandeja y resta su masa usando el botón “TARE”.
Echa agua en un matraz volumétrico de 10 mL hasta la marca de 10 mL. Transfiere el
agua del matraz volumétrico de 10 mL al vasito de pesada 4. Anota la masa en la hoja
del informe. - Retira el vasito 4.
- Coloca el vasito plástico 5 sobre la bandeja y resta su masa usando el botón “TARE”.
Mide 10 mL de agua con una pipeta volumétrica de 10 mL Transfiere el agua de la
pipeta volumétrica de 10 mL al vasito de pesada 5. Anota la masa en la hoja del informe. - Retira el vasito 5 y descarta el agua de los vasitos por el fregadero. Seca los vasitos para
volver a utilizarlos en otro experimento.
C. USO DEL MECHERO:
- El mechero
- Procedimiento para el uso del mechero:a. Cierra la válvula de ajuste de gas.b. Abre completamente la válvula de suplido de gas.c. Abre la válvula de ajuste de aire hasta la mitad.d. Abre suavemente la válvula de ajuste de gas. Si utilizas un encendedor por fricción,
debes abrir primero la válvula de ajuste de gas y luego acercar el encendedor, friccionando para producir las chispas que encenderán el mechero.e. Enciende el mechero acercando el encendedor a los lados de la boca del mechero.f. Ajusta la altura de la flama con la válvula de ajuste de gas.g. Ajusta la entrada de aire hasta obtener una flama en donde el cono interno se observe de color azul. Esta es la parte más caliente de la flama.
D. MEDIDAS DE TEMPERATURA:
- En el vaso de precipitado de 250 mL echa agua destilada hasta dos terceras partes del
vaso. - Coloca el vaso sobre una rejilla como se muestra en la Figura 1-3.
- Mide la temperatura del agua en el vaso. Esta será la temperatura a tiempo cero o
temperatura inicial. - Enciende el mechero y comienza a calentar el agua.
- Agita ocasionalmente el agua con el agitador de vidrio (también puedes colocar de 3-5
fragmentos de piedras porosas en el agua) y comienza a tomar la temperatura cada minuto y anótalas en la hoja del informe. - Continúa anotando la temperatura hasta que el agua hierva.
- Cuando el agua hierva, toma tres lecturas adicionales.
- Asegúrate que el equipo se enfríe a temperatura ambiente, antes de limpiar y seca todo
el equipo y la mesa de trabajo.
Informe 1:
Estudiar en la Tablet
Pre - informe
Experimento 3: Tratamiento estadístico de medidas experimentales.
Objetivos
- Definir: media o promedio, mediana, desviación estándar, varianza, desviación absoluta, error absoluto y error relativo.
- Distinguir entre exactitud y precisión.
- Distinguir entre errores personales, errores determinados y errores indeterminados.
- Dados los datos de un análisis químico, hacer un análisis estadístico de los datos. (Calcular: la media
o promedio, la mediana, la desviación estándar, la varianza y la dispersión de las medidas.) - Dado el valor aceptado como verdadero en un análisis, calcular el porciento de error.
- Aplicar la prueba Q para determinar si un valor dudoso se debe o no, descartar.
Precauciones
Usa bata y gafas de seguridad.
Observa las reglas básicas para el trabajo en un laboratorio.
Procedimiento
- Lava y seca un vaso de plástico y pésalo. Usa la función para tarar y resta su masa. La balanza debe leer 0.00 g.
- Transfiere una de las monedas de un centavo al vaso, anota su masa.
- Remueve la moneda, verifica que la balanza lea 0.00 g y repite el procedimiento con
seis monedas adicionales, hasta obtener un total de 7 medidas de masa. - Anota tus datos en la libreta.
Informe : 3
Estudiar en la Tablet
Pre - Informe
Experimento 2: Densidad de líquidos y sólidos
Objetivos
- Determinar la densidad de un líquido.
- Determinar la densidad de un sólido de forma regular.
- Determinar la densidad de un sólido de forma irregular.
Precauciones
- Usa siempre bata y gafas de seguridad.
- Evita que el líquido desconocido entre en contacto con su piel ya que pude ser
irritante. - Lava bien sus manos con agua y jabón al terminar experimento.
Procedimiento
A. Determinación de la densidad de agua.
- Lava y seca un vaso plástico y pésalo. Anota su masa en la hoja del informe.
- Mide 5 mL de agua con una pipeta volumétrica de 5 mL y vacíala en el vaso
de pesada. Pésalo y anote la masa en la libreta de laboratorio. - Repite los pasos 1. y 2. con dos muestras adicionales de agua.
- Mide la temperatura del agua y anótala.
B. Determinación de la densidad de un líquido desconocido
- Solicita del instructor una muestra de un líquido desconocido.
- Lava y seca bien un vaso de cristal pequeño. Pésalo y anota su masa.
- Enjuaga la pipeta de 5 mL con tres porciones pequeñas del líquido desconocido. Descarta las porciones de lavado en el recipiente indicado.
- Mide 5 mL del líquido desconocido con la pipeta volumétrica de 5 mL y vacíala
en el vaso de cristal pequeño. Pesa el vaso con la muestra y anota la masa en la libreta. - Repite los Pasos 2 al 4 con dos muestras adicionales.
C. Determinación de la densidad de un sólido de forma regular.
- Solicita del instructor un bloquecito de madera.
- Mide en centímetros, el largo, ancho y altura del bloquecito de madera. Anote los datos en la libreta. Estos datos se usarán para calcular el volumen del
bloquecito. - Pesa el bloquecito de madera. Puedes pesarlo directamente en el platillo de la balanza. Anote la masa en la libreta.
D. Determinación de la densidad de un sólido de forma irregular:
- Solicita al instructor una muestra de metal. Asegúrate que el metal esté limpio y seco.
- Pesa una muestra entre 10 y 20 g del metal. (Utiliza un vaso de pesada o papel de pesada el cual puedes tarar.)
- Echa agua destilada en una probeta de 50 mL hasta aproximadamente
25 mL. Anote el volumen exacto. Recuerda que se debe leer el volumen que corresponde a la parte inferior del menisco. - Echa cuidadosamente la muestra de metal en la probeta para evitar que el agua salpique. Anota la lectura que corresponde al nuevo nivel del agua. El volumen del metal es igual al volumen final menos el volumen inicial en la probeta.
- Seca y limpia bien todo el equipo antes de entregarlo.
Informe 2:
Estudiar en la Tablet
Pre - Informe
Experimento 4: Separación de los componentes de una mezcla
Objetivo
Conocer las técnicas para la separación de los componentes en una mezcla utilizando diferentes procesos físicos.
Precauciones
- Use bata y gafas de seguridad en todo momento.
- Evite el contacto de la mezcla con su piel.
Procedimiento
- Lave y seque dos vasos de 150 mL. Identifíquelos como vasos 1 y 2. Péselos y anote su
masa. - Añada aproximadamente 1.00 gramo de la mezcla de arena y NaCl al vaso 1. Anote la masa
exacta (vaso + mezcla). - Añada 25 mL de agua destilada al vaso. Caliente y agite por cinco minutos.
- Deje reposar la solución por varios minutos hasta que la arena se asiente en el fondo del vaso. Decante el líquido echándolo en el vaso 2.
- Enjuague la arena, que está en el vaso 1, con 5 mL de agua destilada. Decante el líquido en el vaso 2. Repita este procedimiento dos veces más.
- Coloque el vaso 2 sobre un mechero como se muestra en la Figura 4-3. Caliente suavemente
hasta que todo el líquido se haya evaporado. Cuando todo el líquido se haya evaporado, retire
el vaso de la flama y déjelo enfriar a temperatura ambiente. Pese el vaso con el residuo (NaCl) y anote su masa. - Al igual que en el Paso 9, coloque el vaso 1 sobre el mechero y caliente suavemente hasta que todo el líquido se haya evaporado. Cuando todo el líquido se haya evaporado, retire el vaso de la flama y déjelo enfriar a temperatura ambiente. Pese el vaso con el residuo, que es la arena, y anote su masa.
- Deposite los desperdicios donde lo indique el profesor.
Cómputos
- Porciento de recuperación de la arena:
% arena recuperada =
masa arena recuperada
masa inicial de la muestra
x 100 - Porciento de recuperación de NaCl
% NaCl recuperado =
masa NaCl recuperado
masa inicial de la muestra
x 100 - Porciento de recuperación total de la muestra inicial
Por ciento de recuperación total = % arena + % NaCl
Nota: Esta suma no debe dar más de 100%.