1 Reconocimiento De Materiales Y Mechero De Bunsen.docx

RECONOCIMIENTO Y USO DE MATERIALES DEL LABORATORIO Y MECHERO BUNSEN Camila Duque, Danna Pedraza, Elizeth Alarcon. Laboratorio de Química General Facultad de Ciencias Básicas Universidad Santiago de Cali [email protected] Agosto 24 de 2018

RESUMEN Se realizó el reconocimiento de algunos materiales del laboratorio y se clasificaron según su función, además de realizaron mediciones con una pipeta y se trasvasaron a una probeta de 100mL. Luego se prosiguió a encender el mechero de Bunsen y observar lo que sucedía con la llama al cerrar y abrir la rejilla de aire, encontrando que la llama cambia de color según sea el caso. Además se expusieron algunos reactivos a la llama, tales como hierro en polvo (Fe), azufre (S) y carbonato de calcio (CaCO3) y se apreciaba como las muestras presentaban ciertos cambios en las diferentes zonas de la llama y según su punto de fusión. PALABRAS CLAVES: Material, volumetría, medición, calentamiento, sostén, mechero de bunsen, combustión, reactivos. INTRODUCCIÓN El objetivo de esta práctica era principalmente familiarizarse con los materiales del laboratorio, identificar las partes del mechero de Bunsen, como se utilizaba y analizar los cambios de la llama según algunos cambios en cuanto a la rejilla de aire y la llave de gas. El mechero de Bunsen es una fuente que produce un calor muy intenso en poco tiempo. Gracias al proceso de combustión del mismo, la cual se produce por una reacción entre el oxígeno y un material oxidable, en este caso se utilizó el gas. A partir de esta reacción se obtuvo la llama. [1] [2] Después de haberlo encendido se hizo reconocimiento de las partes más frías y más calientes de la llama (cono externo, cono azul brillante y cono oscuro interno), por medio de la exposición de algunos reactivos ya mencionados anteriormente.

METODOLOGÍA Procedimiento 1. Reconocimiento de materiales del laboratorio. Procedimiento 2. Se midió 100mL de H2O en una probeta, luego se transvasó a un matraz 100mL. Con una pipeta graduada se transvasaron 5mL, 7mL y de 10mL de agua a un tubo de ensayo. Procedimiento 3. Se estudió las recomendaciones para el encendido del mechero y se observó la llama con la rejilla de abierta y cerrada. Procedimiento 4. Se encendió el mechero de Bunsen con todas las recomendaciones dadas, se introdujo una espátula en 3 muestras distintas en éste mismo orden: Hierro, Azufre y Carbonato de Calcio; de forma que quede una pequeña cantidad en la punta de la espátula.

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Se aproximó la muestra a la llama primero a la zona que se encuentra en la boca del tubo por donde se inicia la llama, luego la a la mitad de la altura de la llama y por último se llevó al extremo superior de la llama. RESULTADOS Y CÁLCULOS: Gráfica 1. RECONOCIMIENTO Y USO DE MATERIALES DE LABORATORIO DE QUÍMICA material clasificación Balon aforado Pipeta volumétrica

Volumétricos

Gráfica 2. CARACTERISTICAS DE LA LLAMA Apertura de Color de Apariencia de la la rejilla la llama cápsula No se observan cambios en su apariencia. Mantiene su Azul Rejilla abierta mismo color Se torna Rejilla levemente de Amarilla cerrada color negro

Reacciones Químicas: Combustión completa (Llama azul) CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O

Vaso de precipitado Probeta Pipeta graduada

Medición

Bureta Balón de fondo plano Erlenmeyer Mechero Bunsen Cápsula de Porcelana Tubo de ensayo

Gráfica 3.

Calentamiento

Balon de destilacion Placa de calentamiento Pinza con nuez Pinza metálica vidrio reloj

Sostén

Tubo de ensayo Gradilla Frasco lavador Jeringa Espátula Embudo de vidrio Varilla de vidrio Tubo refrigerante Cepillo lavador Mechero Bunsen mortero

Combustión incompleta (Llama amarilla) 2CH4 + 7/2O2 CO + CO2 + H2O

Especial

ENSAYOS A LA LLAMA Altura de la Componente llama Observaciones No se observan Bajo cambios Se observa un Medio leve cambio en el color de la llama Hierro Se observa que el (He) Hierro intento fundirse, ya que hubo un leve Extremo cambio rojizosuperior anaranjado Bajo Funde No se observan Medio cambios Azufre relevantes (S) Cambia de color Extremo oscuro a un color superior morado oscuro No se observan Bajo cambios La llama en contacto con el Carbonato de Medio Carbonato de Calcio Calcio se torna (CaCO3) amarilla El Carbonato de Calcio tiende a Extremo consumirse, pero superior muy levemente

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Reacciones Químicas

MECHERO DE BUNSEN

Hierro: 4Fe+3 + 3O2

2Fe2O3

Azufre: S(s) + O2

SO2

Carbonato de calcio: CaCO3(S)

CaO + CO2

DISCUSIÓN / RESULTADOS

ANÁLISIS

DE

USO DE MATERIALES DEL LABORATORIO Un laboratorio de química cuenta con diferentes materiales que permiten el análisis e investigaciones en diversas áreas. Se observa que se tiende a confundir algunos tipos de materiales, pero en general esta confusión es más recurrente en el material volumétrico con el material de medición. Esta práctica da como resultado que la definición de material volumétrico es aquel que tiene una medida única de fabricación (también conocida como aforo) la cual permite medir solo un volumen exacto. Por ejemplo, la probeta o pipeta graduada son solo materiales de medición según el estudio realizado, y es de notarse que tal apreciación causa desconcierto porque la mayoría de autores clasifican el material volumétrico en calibrado y no calibrado. [3] Por otro lado, una clasificación poco encontrada en otras fuentes es material especial, el cual debe entenderse como aquel que se utiliza de forma auxiliar para el trabajo de laboratorio y que no clasifica en los otros tipos de materiales, ejemplo de estos, cepillos, frascos lavadores, etc.

Se busca una llama azul y para ello la rejilla de aire se mantiene abierta, seguidamente se acerca la capsula de porcelana y se observa que la cápsula no cambia de color y que se genera un vapor en su superficie porque se genera una combustión completa donde el combustible es el gas y el comburente es el oxígeno el cual entra libremente por la rejilla y por ende se produce CO2 en forma de gas más H2O.[2] (Véase grafica 2, reacciones químicas). Luego se cierra la rejilla de aire con el fin de conseguir una llama color amarillo, esto debido a que el paso del oxígeno es poco, además, al acercar la cápsula de porcelana según otros experimentos debe tornarse de un color negro, porque se presenta una combustión incompleta y como producto se obtiene carbono. En este caso el mechero presentaba una rejilla que al cerrarse aun permitía en gran cantidad el paso de oxígeno, por ende, fue difícil encontrar una llama totalmente amarilla y de hecho de observó en su mayoría una llama de color azul, sin embargo, se aprovechó alguna zona de la llama que se tornó un poco amarilla al tratar de obstruir con la mano el gran paso de oxigeno tratando de tapar la rejilla por donde entra el aire. De esta manera se observó como la capsula tomo un leve color gris porque es el producto de la combustión incompleta que intenta darse para al final formar carbono. [2] (Véase grafica 2, reacciones químicas) Se procede a someter a calor 3 muestras, con la rejilla de aire abierta, es decir con una llama color azul, producto de una combustión completa, en primer lugar, se aproxima a las diferentes zonas de la llama una espátula con una 3

muestra de Hierro (Fe), en la primera zona, conocida como zona fría, no se observa ningún cambio. En la segunda zona o cono interno que es donde se produce las reacciones de la combustión en la muestra de hierro no se observan cambios, quizás la llama intenta cambiar su color. En la tercera zona o cono exterior, solo se observa que una de las virutas del hierro cambia a un color rojo. Sin embargo, según experimentos anteriores en esta zona, la llama color azul alcanza temperaturas de hasta 1700°C, y según la ficha de seguridad del hierro su punto de fusión es de aproximadamente 1535°C, por ende, lo que se esperaba era que el hierro fundiera en su totalidad. Se asume que es porque el mechero estaba presentando algún tipo de inconvenientes, con el paso del gas, el resultado de la llama, etc. Por lo que se considera que la llama que producía no era tan buena, ni tan efectiva como debía ser, por tal razón no alcanzaba la temperatura correcta para poder visualizar la fundición de la muestra. [2] Se realizó el mismo procedimiento del experimento 3 pero la muestra utilizada fue de Azufre (S), que al aproximarlo a la zona fría de la llama inmediatamente fundió. En la segunda zona no se observa o un cambio relevante y en la última zona el color oscuro que tomo en la fundición cambia a color morado oscuro. El resultado observado era de esperarse porque la ficha de seguridad del azufre, indica que su punto de fundición esta entre los 107°C y 120°C y la zona fría de la llama alcanza una temperatura de hasta 500°C. Sin embargo, al estar en presencia de una combustión completa se esperaba que el azufre formara dióxido de azufre gaseoso. [2]

al igual que las dos muestras anteriores se repite el procedimiento, pero esta vez con una muestra de carbonato de calcio (CaCO3), en esta oportunidad no se observa ningún cambio en la zona fría, en la zona media la llama se torna un poco amarilla y en la última zona o cono exterior la característica de la llama sigue siendo igual que en la zona anterior y el CaCO3 se comienza a desaparecer levemente a causa de la fundición que intenta darse. Sin embargo, se esperaba que la muestra fundiera en la segunda zona de la llama o cono interior porque alcanza temperaturas de hasta 1100°C y el punto de fundición de la muestra es de 825°C [3]

El resultado obtenido en las últimas dos muestras no fue el esperado y tal y como se menciona anteriormente se asume que es porque el mechero no está en condiciones óptimas de generar una llama con la temperatura adecuada. Por otro lado, se observó como la llama intento tener un comportamiento diferente con cada una de las muestras, notándose en el leve comportamiento del cambio de color que se apreciaba. Este comportamiento es porque la llama es usada en presencia de determinados elementos, especialmente iones de metales, según el espectro de emisión particular de cada elemento el color de la llama también puede depender de la temperatura, las muestras (átomos) se calientan y absorben energía y alcanzan un estado excitado, este estado tiene una energía determinada, que es distintivo de cada sustancia, los átomos que se encuentran en un estado excitado tienen tendencia a volver al estado fundamental, que es energéticamente más propicio, para hacer esto deben perder energía, en forma de luz. dado 4

que los estados excitados posibles son propios para cada elemento y el estado fundamental es siempre el igual, dicha radiación emitida será también propio para cada elemento y así podrá ser utilizada para identificarlo, esta radiación dependerá de la diferencia entre los estados excitados y el fundamental de acuerdo con la ley de Planck. [4] CONCLUSIONES 

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Para finalizar es importante resaltar la importancia del laboratorio de química, espacio que permite al estudiante formarse y adquirir habilidades y destrezas en el uso de los materiales que son necesarios para realizar análisis, investigaciones etc., lo cual fue objeto de estudió en esta primera práctica. Sin embargo muchos de los utensilios utilizados, son utensilios que se encuentran de alguna u otra forma deteriorados, o que no se encuentran condiciones óptimas, razón por la cual los resultados obtenidos no son los esperados o el tiempo estipulado para un experimento se ve afectado, es por ello que se hace necesario que el personal encargado del buen funcionamiento de los utensilios de laboratorio realice mantenimientos a los mismos y pruebas de funcionamiento antes de cada práctica o por lo menos 1 vez por semana. Por ejemplo, el mechero de bunsen, un mal funcionamiento de un equipo de este tipo entorpece el buen desarrollo de la práctica.

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Además, se entiende la importancia de realizar los procedimientos del laboratorio de forma correcta y siguiendo las recomendaciones adecuadas, ya que de lo contrario se podrían causar diferentes tipos de accidentes. Un caso podría ser el quiebre de un material de vidrio que puede causar cortadas o una quemadura con el mechero de bunsen. También un mal procedimiento influye en los resultados finales de los experimentos o análisis, es por ello que dentro del laboratorio se debe ser una persona critica, analítica y cuidadosa y l momento de aplicar la metodología tratar en lo posible de ser lo más precisos posibles.

BIBLIOGRAFÍA / REFERENCIAS 1]. Guillermo Garzon G.,Profesor titular, Universidad Del Valle. Química General. 2° edición. Con manual de laboratorio. (Junio, 1990). 2]. Ramos M y Cols. Materia, energía y sus cambios - El Mechero de Bunsen y estudio de la llama. [Trabajo en línea] Universidad del Perú, Decana de América) Facultad de quimica e ingenieria química e.a.p (2010). https://www.pdfcoke.com/doc/55407606/In forme-N%C2%BA-2-Quimica-GeneralA1 [consulta: 2019, febrero 14] 3]. Romero Alberto C, Material de Laboratorio, reconocimiento y manejo del mismo, normas de seguridad, algunas operaciones sencillas. [Trabajo en línea] Universidad Nacional de Catamarca, Faculta de ciencias Agrarias, Catamarca. (2009, abril 1)

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http://www.editorial.unca.edu.ar/Publica cione%20on%20line/CUADERNOS%20 DE%20CATEDRA/cesar%20Romero/M ATERIAL%20DE%20%20LABORATORI O%20II%202009-04.pdf [consulta: 2019, febrero 14] 4]. Petrucci R y Cols. Química General. 10° ed. Madrid: Pearson educación; 2011. Pag. 15-21

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