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Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Ingeniería en Control y Automatización Título de la práctica: Práctica 3 “Enlaces químicos”

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

INGENIERÍA EN CONTROL Y AUTOMATIZACIÓN

Título de la práctica: PRACTICA NO.3 “ENLACES QUÍMICOS”

Grupo: 1AV4 Integrantes del equipo:  Domínguez Silva Carlos Andrés  Luciano Herrera Yorik André  Méndez Luna Martin Alejandro  Ramos Espejel Gustavo Profesor: Ing. Sergio Mondragón Barrientos

Fecha: 10/03/2020

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Objetivo(s):  Identificar los tipos de enlaces químicos  Conocer las propiedades de los tipos de enlaces mediante pruebas  Confirmar experimentalmente el conocimiento establecido de los enlaces químicos. Hojas de seguridad y rombo de seguridad La hoja de seguridad indica la descripción, composición, propiedades fiscas y químicas de cada sustancia, identificación de peligros, procedimientos de primeros auxilios, manejo, almacenamiento y transporte, entre otras. El ROMBO DE SEGURIDAD representa las características, el grado de riesgo y las precauciones del producto, el cual está constituido por cuatro colores: 1. El color azul representa riesgos a la salud, el 0 es el más inofensivo y el 4 el más peligroso. 2. El color rojo simboliza la inflamabilidad, el numero 4 es el más inflamable. 3. El color amarillo se refiere a la reactividad, de igual manera va del 0 al 4, siendo el 4 el que puede detonar súbitamente. 4. El color blanco involucra riesgos especiales, es universal y dependiendo de la letra es acido, alcalino, radioactivo, corrosivo, etc. Marco teórico

Antecedentes Para poder comprender los tipos de enlaces que se forman en las moléculas hay que conocer la naturaleza de los elementos que los componen. De esta forma podemos clasificar la naturaleza de los enlaces formados en los distintos materiales, así como las características y propiedades de cada uno de estos enlaces los cuales se clasifican en: enlace covalente coordinado, enlace covalente simple, enlace covalente doble, enlace covalente polar, enlace covalente no polar, enlace iónico, enlace metálico, enlace por puente de hidrógeno o también por fuerzas de Vander Walls. Pero en la vida real ¿Cómo comprobamos que tipo de enlace es cada compuesto? Para comprobar que tipo de enlace se trata basta con observar las propiedades que corresponden a cada uno de los enlaces y comparar con el comportamiento real del compuesto al cuál se desea hacer estudio y análisis

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Bases teóricas A continuación, se dan breves pero concisas definiciones básicas de lo que estará analizando respecto a la práctica correspondiente con la presentación e introducción al laboratorio de química. 

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Laboratorio de química: Lugar dotado de los medios y características necesarias para realizar investigaciones, trabajos, prácticas y experimentos de carácter tecnológico y científico relacionados con la interacción de sustancias y procesos químicos. El rombo de seguridad: El rombo de seguridad es un símbolo utilizado internacionalmente para indicar el nivel de riesgo o sustancia que puede representar para la seguridad y salud humanas. También se le conoce con un nombre de código NFPA 704 (Asociación Nacional de protección contra el Fuego), fue originalmente para orientar a las personas que forman parte de los cuerpos de bomberos. Se presenta a continuación la descripción de dicho rombo.

Por seguridad, es de uso obligatorio en los contenedores de sustancias químicas y debe estar presente en instalaciones industriales, comerciales e institucionales que fabriquen, procesen, usen o almacenen materiales peligrosos.

Instrumentos del laboratorio de química básica

Balanza electrónica: Las balanzas electrónicas son balanzas caracterizadas porque realizan el pesaje mediante procedimientos que implican sensores. Las balanzas electrónicas pueden llegar a tener una exactitud notable y un precio razonable, hecho que las posiciona muy bien en el mercado. Balanza granataria: Es muy utilizada en laboratorios como instrumento de medición auxiliar, ya que aunque su precisión es menor que la de una balanza electrónica, pero tiene una mayor capacidad de peso que esta y permite realizar las mediciones con eficacia y sencillez.

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Cabina de flujo laminar: Una cabina de flujo laminar, cámara de flujo laminar o campana de flujo laminar es un recinto que emplea un ventilador para forzar el paso de aire a través de un filtro HEPA o ULPA y proporcionar aire limpio a la zona de trabajo libre de partículas de hasta 0.1 micras. Fuente de poder: Se encarga de transformar la corriente eléctrica del tomacorriente y la transforma a un nivel utilizable de corriente directa, en química se usa para reacciones que están relacionadas de alguna forma con la electricidad. Pipeta: Se usa para medir volúmenes de líquidos inferiores o iguales a 10ml. Probeta: Al igual que la probeta, su función es medir volúmenes de líquidos en pequeñas cantidades. A diferencia de la probeta, esta normalmente es utilizada para medir volúmenes mayores a los 10ml. Vaso de precipitado: Un vaso de precipitado es un recipiente cilíndrico de vidrio borosilicato fino que se utiliza muy comúnmente en el laboratorio, sobre todo, para preparar o calentar sustancias, medir o traspasar líquidos. Espátula: Se utiliza para tomar pequeñas cantidades de compuestos que son, básicamente, polvo. Se suele clasificar dentro del material de metal y es común encontrar en recetas técnicas el término punta de espátula para referirse a esa cantidad aproximadamente. Embudo de filtración: Un embudo de filtración es un instrumento utilizado para traspasar líquidos de un recipiente a otro, evitando que se derrame la sustancia a tratar. También se emplea para separar sólidos de líquidos a través de la filtración. Triángulo de porcelana: Sostiene vasos de precipitados y otros materiales cuando se calientan. Termómetro: Es un instrumento utilizado para medir la temperatura con un alto nivel de exactitud. Puede ser parcial o totalmente inmerso en la sustancia que se está midiendo. Esta herramienta está conformada por un tubo largo de vidrio con un bulbo en uno de sus extremos. Escobillón: Se emplea para lavar especialmente tubos de ensaye. Vidrio de reloj: Se emplea para pesar sustancias sólidas, también sirve para tapar recipientes. Mechero de bunsen: Proporciona calor a través de una mezcla de gas y oxígeno. Matraz balón fondo plano: Es un frasco de cuello largo y cuerpo esférico. Está diseñado para el calentamiento uniforme de distintas sustancias, se produce con distintas partes de vidrio para diferentes usos. Tela de alambre con asbesto: Es la encargada de repartir la temperatura de manera uniforme cuando esta se calienta con un mechero. Cápsula de porcelana: Es un pequeño contenedor semiesférico con un pico en su costado.

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Este es utilizado para evaporar el exceso de solvente en una muestra. Variables Todos los dispositivos e instrumentos de medición serán utilizados para la realización de posteriores prácticas, en las que se estará trabajando a menudo con sustancias peligrosas es por eso muy importante tener en claro para que sirve cada instrumento y así utilizarlo de la forma correcta para evitar posibles accidentes, así como también la descomposición o avería de algunos de los instrumentos.

¿Qué tener en cuenta en posibles accidentes? Se considera que el trabajo de laboratorio tiene dos características principales. Estas son, por una parte, la utilización de gran variedad de productos químicos, en pequeñas cantidades y a menudo con peligrosidad y toxicidad elevadas. Por otra, la realización de operaciones muy diversas con ellos. La experiencia indica que los pequeños incidentes o accidentes que se producen en los mismos pueden ser controlados. Se pueden tener efectos mínimos si se dispone de elementos de actuación adecuados y en número suficiente. Los denominados elementos de actuación están constituidos básicamente por: 

Duchas de seguridad.



Fuentes lavaojos.



Mantas ignífugas.



Extintores.



Neutralizadores.



Equipos para ventilación de emergencia.

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EQUIPO Y MATERIAL Microscopio Balanza electrónica Campana de extracción Fuente de poder Multímetro Pipeta Probeta Matraz balón de fondo plano Vasos de precipitados de diferentes capacidades Mechero de Bunsen Vidrio de reloj Pinzas para crisol, mariposa, universales Para vasos y matraces Capsula de porcelana Propipeta o pipeta de tres vías Perilla Tela de asbesto Triangulo de porcelana Embudo Agitador Arillo metálico Termómetro Espátula 

REACTIVOS Ácidos Bases Solventes Sales

MATERIAL, EQUIPO Y REACTIVOS

DESARROLLO EXPERIMENTAL 1. Utilizar la balanza digital o granataria según sea el caso para determinar la masa de tres objetos. 2. Medir: a) 3ml de solución b) 5 ml de solución c) 7 ml de solución d) 9ml de solución e) 17 ml de solución 3. En un vaso de precipitados coloque 50 ml de solucion, caliente y determine la temperatura de ebullicion.

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CUESTIONARIO : 1. De acuerdo AL ROMBO DE SEGURIDAD indicar tres ejemplos de cada uno de los 4 tipos de sustancias peligrosas.

RIESGO

NOMBRE DE LA SUSTANCIA AZUL

ROJO EXPERIMENTO 1 Masa de los objetos AMARILLO mg g Kg

Objeto 1. Teléfono

155800mg

2.Cuaderno

BLANCO 313000mg 313g

0.313kg

3.Calculadora

97700mg

0.0977kg

Objeto 1. Tapa de pluma 2. Tijeras de metal 3. Tarjeta

155.8g

0.1558kg

97.7g

ARSENICO(H3AsO4) CADMIO(Cd) PERMANGANATO DE POTASIO (KMnO₄) ACETONA(C3H6O) METANOL(CH3OH) TOLUENO(C7H8) NITRATO DE PLATA(AgNO3) Indicar el material PENTAFLUORURO DE BROMO empleado para hacer (BrF5) su medición NITRATO DE PLATA(AgNO3) Balanza granataria CLOROBENCENO(C6H5Cl) HIDROXIDO DE SODIO(NaOH) Balanza granataria ACIDO CLORHIDRICO(HCl) Balanza granataria

EXPERIMENTO 2 Masa de los objetos mg g Kg 1360mg

1.360g

0.00136kg

Indicar el material empleado para hacer su medición Balanza digital

51415mg 51.415g 0.051415kg

Balanza digital

5090mg

Balanza digital

2. Llenar la siguiente tabla:

1. CUESTIO 5.090g

0.005090kg

RELACIONA LAS COLU ACUERDO AL USO DE LOS MATERIALES EXPERIMENTO 3 Volumen ml

litro

m3

a

4ml

0.004L

4e-6

Indicar el material empleado para hacer su medición Pipeta

b

2ml

0.002L

2e-6

Pipeta

c

3ml

0.003L

3e-6

Pipeta

ca ipe 2. Se utiliza par (1) Vaso de pre

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3. Se emplea para lavar especialmente tubos de ensaye.

(11) Espátula

4. Se usa para medir líquidos en pequeños volúmenes.

(2) Embudo de filtración

5. Recipiente para preparar mezclas o efectuar reacciones químicas

(6) Probeta

6. Se emplea para medir volúmenes mayores de 10 mililitros.

(12) Triangulo de porcelana

7. Sostiene vasos de precipitados y otros materiales cuando se calientan.

(8) Termómetro

8. Mide la temperatura de una sustancia

(3) Escobillón

9. Sirve para pesar sustancias químicas desde 0.1 gramos

(10) Vidrio de reloj

10. Se emplea para pesar sustancias sólidas y/o tapar recipientes. 11. Se usa para tomar reactivos químicos sólidos. 12. Se utiliza como base para el embudo de filtración.

(9) Balanza granataria

13. Proporciona calor por medio de una mezcla de gas y oxígeno.

(7) Tela de alambre con Asbesto

(13) Mechero de bunsen (5) Matraz balón Plano

OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES (individuales) Observaciones personales (Gustavo Ramos Espejel): Con base a la práctica, observe los diferentes dispositivos e instrumentos utilizados a lo largo de la práctica. Por ejemplo, en el análisis para determinar la masa de una determinada sustancia o reactivo se utilizan las balanzas, la electrónica y la granataria. En ocasiones es necesario hacer uso de vidrio de reloj que bien se puede utilizar como una tapa en algún tipo de recipiente, o que puede servir como instrumento para poder colocar allí algún reactivo en proceso de medición de su masa.

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La balanza electrónica se utilizó para medir aquellos objetos en donde se requiere una gran precisión, pero en contrario es limitada la cantidad de masa que podemos medir con esta balanza. Para hacer uso de esta balanza es necesario con la ayuda de los cuatro postes ajustables que tiene, colocarla en una posición lo mejor nivelada posible para así tener la mejor medición, también es importante hacer uso del botón amarillo que sirve para que la balanza guarde la masa extra que tiene el recipiente que contiene el reactivo a medir, de esta manera la balanza nos dará la lectura de la diferencia de la masa total menos la masa del recipiente contenedor del reactivo. La balanza granataria por el contrario nos ofrece un rango más elevado de la cantidad de masa que nosotros podamos llegar a medir, pero en contraposición no tenemos la misma precisión que la balanza electrónica. Para poder hacer uso de ella es necesario calibrarla con las pesas al punto inmediato inferior antes de que se mueva la balanza para cada una de las pesas, comenzando desde la más grande hasta la más pequeña. Es importante antes de realizar alguna medición en esta balanza, hay que dejarla calibrada con la ayuda del tornillo de ajuste que esta nos ofrece y que se encuentra cerca del plato. Para los casos donde es necesario hacer medición de cuerpos con volúmenes líquidos podemos hacer uso de tres instrumentos, de los cuales uno es necesario funcionar con otro los cuales son las perillas y las pipetas, las probetas las podemos usar de forma independiente. A continuación, se describe cómo podemos hacer uso de esos instrumentos. En el caso de la probeta, es necesario ir depositando el líquido poco a poco en ella para ir midiendo la cantidad de mililitros que requerimos, de manera que para hacer una correcta medición debemos hacer observación de la línea del nivel del líquido respecto a la graduación de la probeta y la medición se realizará colocando nuestra vista lo más nivelada respecto al nivel del líquido. El punto inmediato inferior a lo visto será nuestra medida correcta. Para tener una mejor precisión respecto a este método de medición se puede utilizar la pipeta con ayuda de alguna de las perillas para así depositar el líquido en menores cantidades y por tanto con mayor facilidad a obtener una medición más acertada. El uso de la pipeta va acompañado con alguna perilla, para el uso dentro de laboratorio se utilizan más comúnmente dos, las cuales son: la perilla de hule y la perilla de hule con tres vías. La primera, para utilizarla es necesario expulsar el aire interno e insertarla en la pipeta, no es necesario que entre por completo, basta con que esta se encuentre bien sujeta a la perilla e ir succionando el líquido hasta llegar un poco más de la medida deseada mediante la liberación de presión de la perilla gradualmente. Al quitar la perilla

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de forma inmediata se coloca el dedo en la parte superior de la probeta para evitar que el líquido se derrame y así obtenemos la medición con la pipeta con la perilla sencilla. Para el uso de la perilla de tres vías el procedimiento es muy similar, solo que primero hacemos presión en el botón de arriba que libera la el aire de la perrilla, luego utilizamos el botón de abajo para ir succionado el líquido lentamente conforme mantenemos liberada la válvula. Por último, se libera el líquido con el botón de en medio. Así comprobamos el funcionamiento completo de la pipeta y de las perillas. Conclusiones personales (Gustavo Ramos Espejel): Se puede concluir en base al objetivo, que es muy importante tener en cuenta el nivel de peligro que pueden tener ciertos reactivos, estos están representados por un símbolo de colores de seguridad que nos indica los niveles de riego. El laboratorio al ser un lugar donde se manejan sustancias peligrosas e instrumentos de medición delicados, es preciso guardar el orden en todo momento y contar con el equipo de protección adecuado, empezando con tener una bata hasta contar con regadera y extintor. En el laboratorio de química básica se llevarán a cabo todas las prácticas, demostrando así todo el conocimiento teórico adquirido en clase y aplicarlo dentro del laboratorio. Para ello lo mejor es seguir en todo momento el reglamento del mismo para evitar cualquier infortunio posible. También es muy necesario seguir en todo momento las instrucciones del profesor para que el procedimiento experimental pueda ser ejecutado exitosamente en tiempo y forma. Para la medición de la masa, contamos con dos instrumentos los cuales son la balanza granataria y la balanza electrónica. Cada una de ellas cuenta con sus ventajas y sus limitaciones, dependiendo de la situación y de la aplicación. Se cuenta también con instrumentos como las probetas, las pipetas, los vasos de precipitado, los matraces balón de fondo plano, que en general son recipientes utilizados para manipular, calentar y transportar volúmenes líquidos. Para el caso de los volúmenes sólidos contamos con el vidrio de reloj, que a su vez nos sirve como tapa para algunos recipientes. Existen otros elementos importantes adicionales tales son los siguientes mencionados: Espátula, que sirva para la manipulación de sólidos, análogamente es muy similar a la pipeta con los líquidos. El embudo de filtración que sirve para el filtro de sustancias, el termómetro para la medición de la temperatura de las sustancias. Entre otros más también encontramos a la malla de alambre con asbesto que sirve para calentar de forma uniforme a una sustancia, el triángulo de porcelana que sirve para la manipulación de vasos de precipitado, así como otros materiales que pudieran estar calientes. Por último, encontramos al mechero de busen el cuál con la ayuda de una instalación de

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