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MFQ-LBHENRÍQUEZINGENIERÍA EN GESTIÓN EMPRESARIAL MANUAL DE PRÁCTICASManual de Fundamentos de QuímicaACB-IGEINSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE JALISCOJOSÉ MARIO MOLINA PASQUÉL Y HENRÍQUEZUNIDAD ACADÉMICA LAGOS DE MORENOMANUAL DE PRÁCTICAS Y ACTIVIDADES DE LABORATORIOMateria:FUNDAMENTOS DE QUÍMICAACADE...

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INSTITUTO TECNOLÓGICO JOSÉ MARIO MOLINA PASQUEL Y HENRÍQUEZ INGENIERÍA EN GESTIÓN EMPRESARIAL MANUAL DE PRÁCTICAS

Manual de Fundamentos de Química MFQ-LB

ACB-IGE

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE JALISCO JOSÉ MARIO MOLINA PASQUÉL Y HENRÍQUEZ UNIDAD ACADÉMICA LAGOS DE MORENO

MANUAL DE PRÁCTICAS Y ACTIVIDADES DE LABORATORIO

Materia: FUNDAMENTOS DE QUÍMICA ACADEMIA DE CIENCIAS BÁSICAS

Nombre del Alumno:

N° de Control: Grupo y Turno: Ciclo escolar:

Nombre del docente: Mtra. Patricia Gudiño Guevara

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Manual de Fundamentos de Química MFQ-LB

1.

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Introducción

La química es una disciplina basada en observaciones, leyendo se aprenden los principios y teorías, el problema es que si solo se disponen de lecturas es fácil olvidar que esas teorías aplican en la vida real, por lo que el trabajo de laboratorio nos permite poner en práctica esos principios y teorías. El presente manual de prácticas ha sido desarrollado como apoyo y complemento a los temas vistos en el programa teórico, así como también para comprobar los conceptos adquiridos en la asignatura a fin de que sean aplicados y verificados en el trabajo de laboratorio. En la formación integral de los estudiantes del Programa de Química es importante “CONOCERLA”, ya que es el encuentro del estudiante con la “QUIMICA”, conocer sus conceptos fundamentales con diversas actividades de laboratorio y construir conocimientos básicos en esta ciencia. En estas prácticas se abordan los aspectos de identificación y manejo adecuado de materiales, reactivos, equipos e instrumentos de laboratorio, fundamentos de estequiometria, estructura atómica, tabla periódica y soluciones, etc., conociendo al mismo tiempo las medidas de seguridad, criterios de disciplina, orden, limpieza y responsabilidad propios del trabajo en un laboratorio. Se dará un enfoque general sobre las Buenas Prácticas de Laboratorio (BPL), para que el alumno “entienda lo que debe hacerse y como debe hacerse” y con esta forma de trabajo obtener resultados exactos, precisos y confiables. Las BPL se refieren a condiciones y lineamientos bajo los cuales se debe trabajar enun laboratorio: normas de seguridad para manipular sustancias químicas, normas de seguridad para señalizar tuberías, medidas de seguridad para no generar condiciones de riesgo y en consecuencia accidentes, uso correcto del material, técnicas correctas de trabajo, requisitos que debe cumplir el personal que trabaja en un laboratorio, la disposición adecuada de los desechos generados durante las prácticas de laboratorio para no dañar su entorno etc. Su aplicación requiere de conocimiento, sentido común y apoyo en el ambiente de trabajo.

2.

Objetivo general  



El alumno conocerá el reglamento con que se trabaja en el laboratorio del TECMM. El alumno conocerá y trabajará en base a las BPL (Buenas prácticas de laboratorio), en relación a los siguientes aspectos: requisitos de personal, instalaciones y, ambiente adecuado de trabajo, materiales. El alumno adquirirá habilidad y destreza en el manejo de técnicas de trabajo en unlaboratorio.

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3. Justificación La química es el estudio de la materia y de los cambios que experimenta. Es muy frecuente que a la química se le considere la ciencia central, ya que esta se relaciona con las demás formas de presentarse la ciencia. Todas las cosas están hechas de compuestos químicos y en muchas de nuestras actividades intervienen las reacciones químicas. Utilizamos reacciones químicas para cocinar los alimentos, y después de comer, nuestros cuerpos llevan a cabo reacciones químicas complejas para extraer los nutrientes de los alimentos. La gasolina que emplean como combustible nuestros automóviles es una mezcla de diferentes hidrocarburos que son compuestos químicos formados solo por átomos de hidrogeno y carbono, la combustión de esta mezcla proporciona la energía que impulsa al automóvil. Aunque la química es una ciencia ancestral, sus fundamentos modernos se instituyeron el siglo XIX, cuando los avances tecnológicos e intelectuales permitieron a los científicos separar sustancias en componentes aún más pequeños y, por consiguiente, explicar muchas de sus características físicas y químicas. El rápido desarrollo de una tecnología cada vez más sofisticada a lo largo del siglo XX, ha proporcionado más medios para estudiar cosas que no pueden verse a simple vista. Mediante el uso de computadoras y microscopios electrónicos, los químicos pueden analizar, por ejemplo, la estructura de los átomos y las moléculas, unidades fundamentales en las que se basa el estudio de la química, así como diseñar nuevas sustancias con propiedades específicas, como fármacos y productos que mejoren la calidad de vida de las naciones y hagan más agradable el ambiente del consumidor. El primer contacto de un estudiante con la química tiene lugar en las áreas generales, la formación preuniversitaria en ellas es muy variada, particularmente en lo que respecta al adiestramiento práctico. Por razones diversas, es usual que el estudiante solo haya presenciado demostraciones de preparación y propiedades de algunos experimentos.

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4.

Medidas de seguridad

3.1.

Reglas de seguridad en un laboratorio químico

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¿Qué es la Seguridad?

Conjunto de medidas técnicas, educacionales, médicas y psicológicas utilizadas para prevenir accidentes, tendientes a eliminar las condiciones inseguras del ambiente y a instruir o convencer a las personas acerca de la necesidad de implementar prácticas preventivas. El alumno estará obligado a utilizar el llamado equipo de protección personal y seguir al pie de la letra las indicaciones dadas por el profesor acerca de cómo preparar reactivos y como llevar a cabo la práctica. El equipo de protección personal, se refiere a los objetos diseñados para proteger a los alumnos y al profesor durante su estancia en el laboratorio, éstos son de uso personal para cada individuo y podrán variar según lo requiera la práctica a realizar. Normativas generales Todas las personas que se encuentren en un laboratorio químico deberán conocer y observar las siguientes reglas generales: 1. Respetar el Reglamento General de Laboratorios. 2. El laboratorio es un lugar de trabajo, solamente se desempeñarán actividades que estén relacionadas con este. 3. No se admitirán visitas. 4. Ubicar salidas de emergencia, extintores, regaderas, lavaojos y botiquín. 5. Los útiles escolares deben estar fuera del área de trabajo. No se permiten bromas ni juegos. Su teléfono celular ponerlo en modo silencioso. 6. No deben consumirse alimentos o bebidas dentro del laboratorio. 7. Antes de realizar un experimento es obligatorio leer la práctica para saber qué hacer en cada momento. Despejar dudas antes de iniciarla. 8. Revisar las hojas de seguridad de las sustancias químicas va utilizar o a sintetizar,para tener en cuenta las medidas de seguridad requeridas y evitar condiciones de riesgo. Nunca realizar un experimento sin conocer las reglas y procedimientos aplicables. MINIMIZAR RIESGOS. 9. Usar siempre bata de algodón con mangas largas y botones abrochados. 10. Nunca traer el cabello suelto. 11. No usar lentes de contacto durante el desarrollo de un experimento en el que manipule sustancias volátiles o peligrosas. Usar lentes de seguridad durante las prácticas. 12. Usar guantes apropiados durante las sesiones de laboratorio. 13. Prohibido usar zapatos abiertos o de tacón (mujeres) en el laboratorio. 14. Para identificar olores de las sustancias, pasar la mano por encima dos o tres veces en forma de abanico dirigiendo la corriente de aire hacia la nariz para percibir el olor de forma indirecta. 15. NUNCA pipetear con la boca, auxiliarse con las propipetas.

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16. Al calentar un tubo de ensayo directamente al fuego, mantenerlo inclinado y nunca enforma vertical para evitar proyecciones, nunca mirar hacia el interior del tubo ni lo dirija hacia otra persona. La mejor manera de calentar un tubo de ensayo es en baño maría. 17. Cuando trabaje con líquidos inflamables evite tener mecheros encendidos cerca. Y cuando trabaje con mechero apagarlo cuando no esté en uso. 18. Evitar el contacto directo con las sustancias químicas. En caso de que esto ocurra, como medida urgente, lavar inmediatamente con abundante agua. 19. NUNCA adicionar agua sobre un ácido concentrado, para diluirlos se deben agregar poco a poco el ácido al agua con agitación constante, ya que el calor que se libera durante la reacción puede proyectar el ácido. 20. Para hacer conexiones con tubos, mangueras y tapones horadados, éstos se humedecen con agua para facilitar su manejo y se insertan en forma giratoria. 21. Manejar el material caliente con precaución utilizando guantes de protección especial. 22. La disposición de los sobrantes o productos de un experimento deberán ser rotulados con claridad y su disposición será indicada por parte del docente. 23. Cualquier accidente debes ser notificado inmediatamente al docente o auxiliar de laboratorio. 24. Lavarse las manos después de terminar la práctica. 25. Rotular siempre el material con que esté trabajando. 26. El lugar de trabajo y el material deberá quedar perfectamente limpio y ordenado al finalizar su sesión de laboratorio, cada alumno tiene la misma responsabilidad en este aspecto. 27. Uso obligatorio de Bitácora de trabajo personal.

3.2.

Pictogramas y símbolos de seguridad

Para minimizar el riesgo de accidentes durante la realización de las prácticas experimentales se debe cumplir con los elementos mínimos de seguridad, entre ellos es obligatorio el uso de los siguientes equipos de protección:

Figura 1. Equipos de protección

Dentro del trabajo cotidiano en el laboratorio es necesario el uso de una gran gama de sustancias químicas, las cuales presentan ciertas características que deben tenerse en cuenta para su correcto manejo y disposición. Estas características se encuentran especificadas en los frascos del reactivo mediante el uso de símbolos o dibujos (pictogramas) de seguridad.

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3.2.1.

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Pictogramas de seguridad

Los pictogramas de seguridad son ilustraciones que se presentan en los envases de reactivos, y poseen una coloración naranja. Estas ilustraciones mencionan las características de reactividad tales como la flamabilidad, la capacidad oxidante, la capacidad explosiva. Otra de las características que se representan son el daño que pueden causar al ser humano y al ambiente, al señalar si es toxico, irritante, nocivo para lasalud, corrosivo o de carácter peligroso para el medio ambiente (ver figura 2) y finalmente,otro aspecto a señalar por parte de estos últimos son los equipamientos de seguridad con los que se debe contar antes de utilizar esa sustancia.

Figura 2. Pictogramas de seguridad más comunes

3.2.2.

Código NFPA (National Fire Protection Association)

Se trata de un esquema que resume las cuatro características más importantes dereactividad como lo son: el riesgo a la salud, la flamabilidad, la reactividad y ciertas consideraciones especiales. El símbolo consiste en un rombo dividido en cuatro cuadrantes, cada uno de ellosidentificado con un color específico y un número que indica el nivel esa propiedad en el reactivo (Figura 3).

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Figura 3. Código NFPA

3.2.3.

Código de colores para tuberías de servicio en los laboratorios

Tuberías de Agua Gas Aire Electricidad

3.3. 3.3.1.

Color Azul Amarillo Verde Rojo

Sustancias peligrosas y consideraciones en caso de accidentes Indicaciones generales

Todas las sustancias que se utilizan y las reacciones efectuadas son potencialmente peligrosas por lo que, para evitar accidente, deberá trabajarse con cautela y normar el comportamiento en el laboratorio por las exigencias de la seguridad personal y del grupo que se encuentra realizando la práctica. Un gran número de sustancias orgánicas como inorgánicas son corrosivas, se absorben fácilmente por piel, inhalación o ingesta.; produciendo desde ligera irritación en la piel hasta intoxicación por lo que se debe de evitar su contacto directo. Reactivos químicos en el laboratorio: Grados o Calidades

3.3.2.

Clasificación de reactivos

De acuerdo a su uso, pureza y residuos los reactivos se clasifican en varios grados. 

Grado técnico o comercial: Su calidad no está garantizada y por ello no se utilizan para análisis químico, pueden usarse en experimentos cualitativos donde no se requiere cuantificar ni obtener resultados exactos.

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Grado USP (United States Pharmacopeia): Cumplen con las especificaciones que exigen la norma de Estados Unidos en cuanto a contenidos máximos de contaminantes dañinos a la salud. Pueden contener contaminantes no peligrosos, pero que interfieren en determinados procesos analíticos por lo que su uso no es aconsejable para estos propósitos.  Grado reactivo: Estas sustancias cumplen las especificaciones del Comité de Reactivos Químicos de la Sociedad Química Americana (Reagent Chemical Committee of the American Chemical Society) y son los indicados para el trabajo analítico. Se identifican por las siglas en inglés ACS que aparecen enla etiqueta, la cual además declara el porcentaje máximo de impurezas permitido por dicha entidad internacional, así como el porcentaje de las impurezas que contiene. Grado estándar primario: Son de alta pureza, se emplean como patrones primarios en la preparación de soluciones estándares.

3.3.3.

Consideraciones de reactivos

3.3.3.1

Ácido Nítrico



3.3.3.2 

3.3.3.3 

3.3.3.4 

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Este ácido daña los ojos permanentemente en unos cuantos segundos y es sumamente corrosivo en contacto con la piel, produciendo quemaduras dolorosas; manchas amarillentas por oxidación de las proteínas.

Ácido Sulfúrico, fosfórico y clorhídrico Las soluciones concentradas de estos ácidos lesionan rápidamente la piel y los tejidos internos. Sus quemaduras tardan en sanar y pueden dejar cicatrices. Los accidentes más frecuentes se producen por salpicaduras y por pipeteo directo con la boca.

Hidróxido de sodio, potasio y amonio Los hidróxidos de sodio y potasio son sólidos y las soluciones concentradas de hidróxido de amonio pueden lesionar la piel y las mucosas. Los vapores de hidróxido de amonio son irritantes y pueden dañar tanto a los ojos como a los pulmones.

Materiales Oxidantes Los agentes oxidantes, tales como los cloratos, peróxidos, percloratos entre otros, en contacto con los compuestos orgánicos, incluso con la madera pueden causar explosiones es incendios.

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a) Cloratos y percloratos: Cuando se mezclan con solventes o materiales combustibles, pueden ocasionar un incendio. Debe evitarse el contacto con compuestos con azufre, metales pulverizados, sales de amonio y cualquier compuesto orgánico. b) Peróxidos: Los peróxidos de sodio y de bario pueden causar incendio o explosiones al humedecerse en contacto con papel o materiales orgánicos. El peróxido de hidrógeno en contacto con la piel puede causar ampollas. Los Peróxidos Orgánicos son sustancias térmicamente inestables que pueden descomponerse autoacelerada y exotérmicamente. c) Además, pueden tener una o más propiedades siguientes: descomponerse con explosión, quemarse rápidamente, ser sensibles al impacto o al rozamiento, reaccionar peligrosamente con otras sustancias y afectar la vista. d) Éter: Además de existir peligro de incendio, los éteres son oxidados por el oxígeno atmosférico si sus gases se concentran en el laboratorio, formando peróxidos con los problemas previamente señalados.

3.3.3.5

Solventes orgánicos

Prácticamente todos los solventes y compuestos orgánicos presentan riesgo potencialde incendio o explosión. Los vapores de estos solventes pueden formar mezclas explosivas con el aire. Entre los más peligrosos se encuentran los éteres, el benceno, el tolueno, acetona. El éter etílico es el más peligroso por su bajo punto de ebullición y de ignición. Se consultará al instructor cuando se intente evaporar un solvente para que él de las recomendaciones correspondientes ha dicho procedimiento. Los incendios provocados por solventes orgánicos no se deben intentar apagar con agua, ya que dichos compuestos al no ser miscibles y en general menos densos que esta última, flotan yse esparcen más. Se debe usar una manta, arena o un extintor de polvos químicos.

3.3.4

Primeras acciones al presentarse un accidente

En caso de un accidente en el laboratorio, hay que comunicarlo inmediatamente alinstructor, actuar con calma y realizar los siguientes procedimientos, en cada caso: 1. Salpicadura con ácidos y bases: lavarse inmediatamente y con abundante agua la parte afectada. Si la quemadura fuera en los ojos, llevar al lesionado al lava ojos, realizar el lavado correspondiente con abundante agua durante 10 a 15 minutos. Posteriormente acudir al servicio médico. Si la salpicadura fuese extensa, llevar al lesionado a chorro de agua en la regadera de seguridad y acudir al servicio médico.

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1. Quemaduras por objetos, líquidos o vapores calientes; Aplicar pomada (picrato o pasta dental) en la parte afectada. En caso de ser necesario, proteger la piel con una gasa y acudir al servicio médico. 2. Heridas: Si se llegara a producir una herida, dependiendo de la magnitud de la misma, se debe proceder a lavar la parte afectada, a su desinfección y a cubrirla con gasa estéril; trasladando al lesionado al servicio médico de ser necesario. 3. Pérdida del sentido: si alguna persona llegara a desmayarse en el laboratorio, sacarla al aire libre, acostarla boca arriba, aflojarle la ropa ajustada, abrigarla y llamar a un médico. 4. Incendio: En caso de que se produzca un incendio de pequeña magnitud, tratar de apagar el fuego cubriéndolo con una toalla, bata, franela o tela disponible en ese momento. Mantener la calma en todo momento. En el caso de los incendios provocados por los reactivos orgánicos, utili...