COLEGIO ALZATE INCORPORADO A LA UNAM CLAVE 7898 SISTEMA CCH COLEGIO ALZATE SISTEMA C. C. H. INCORPORADO A LA U. N. A. M. CLAVE 7898 JUEGO DE PRÁCTICAS JUEGO DE PRACTICAS DEL LABORATORIO DE QUÍMICA III DEL LABORATORIO DE FÍSICA III GRUPO: 5510 Y 5520 GRUPOS: 5510 Y 5520 PLAN DE ESTUDIOS 2003 QUIMICA III PRACTICA 1: ELABORACIÓN DE UN JABON OBJETIVO: Elaborar un jabón como producto químico el cual es una pieza de uso cotidiano para comprender la importancia de la industria química en el sector productivo, en la economía del país y el mejoramiento de la calidad de vida. INTRODUCCIÓN. La química en la industria tiene gran importancia, ya que estudia la materia que forma tanto el macrocosmos como el microcosmos. La comprensión de estos dos mundos incluyentes nos permite manejar y utilizar para nuestro beneficio todo lo que nos rodea, o al menos para que no nos perjudique. El ser humano comparte con los animales las características de que sus sentidos (gusto, olfato, vista, tacto y oído) involucran procesos químicos. Sin embargo, la química no solo estudia la naturaleza, también utiliza diversos medios para transformar los recursos naturales en otro tipo de materiales. Por ejemplo, en la extracción de petróleo y su tratamiento para obtener derivados petroquímicos; en la extracción de minerales, los cuales se someten a procesos metalúrgicos con el fin de obtener metales puros; también juega un papel importante en la obtención de colorantes esencias, vinos, jabones, cosméticos, etc. La industria de los aceites es una de las más importantes, donde los lípidos son biomoléculas que forman parte de la naturaleza, pueden clasificarse en lípidos que contienen enlaces éster y pueden ser hidrolizados como grasas y ceras, y los que son como el colesterol y otros esteroles que carecen de enlaces éster y no se hidrolizan. Las grasas animales y los aceites vegetales son los lípidos más abundantes en la naturaleza; además son triglicéridos, es decir, son triésteres de glicol enlazados a tres ácidos carboxílicos de cadena larga saturada o insaturada. El proceso de formación de los triglicéridos se denomina esterificación. Los triglicéridos también pueden hidrolizarse, es decir, realizar el proceso en sentido contrario, conocido como saponificación, para obtener ácidos grasos o bien sus sales (jabones), y como producto secundario un triol conocido comúnmente como glicerina. Realizar la síntesis de los siguientes temas a investigar: La fórmula química de un triéster, saponificación, esterificación, lípidos, clasificación de lípidos e importancia de la química en la industria y las propiedades físicas, químicas y tóxicas de cada uno de los reactivos a utilizar. MATERIAL Y REACTIVOS 4 vasos de precipitados de 100ml 2 mecheros bunsen 1 balanza granataria 2 soportes universal 2 agitadores de vidrio Gogles Papel filtro Aceite Agua 4 tubos de ensayo 3 pipetas graduadas de 5ml Cloruro de sodio 2 vidrios de reloj 2 anillos de hierro Hidróxido de sodio Hidróxido de potasio 1 vaso de precipitados de 250ml 1 vaso de precipitados de 500ml 2 probetas de 50ml 2 cronómetros Alcohol METODO (JABON SÓLIDO) - Coloca en un vaso de precipitados 10ml de aceite y 20ml de alcohol. - Prepara una solución de NaOH al 30% m/v, disolviendo 30g de NaOH en 70ml de agua. Agrega 20ml de la solución alcalina al vaso de precipitados. - Introduce la varilla de vidrio en la mezcla, marca con un marcador de vidrio el volumen del líquido. - Calienta la mezcla con precaución durante 15 minutos aproximadamente. Utiliza anteojos de seguridad (gogles). Agita continuamente la mezcla. - Agrega etanol para conservar el volumen inicial antes de colocar la solución al fuego. - Para comprobar si la reacción se completó, tome con una pipeta unas gotas de la mezcla de reacción y colóquelas en un tubo de ensayo que contenga 2ml de agua. Si observa grasa en la superficie del agua, continúe el calentamiento durante 15 minutos. - Agregue 20ml de solución saturada de cloruro de sodio y agite. Retire la capa sólida que se forma en la superficie con una espátula. - Colóquela sobre el papel filtro o papel absorbente, presionando para eliminar el agua, deje secar la pasta. JABON LÍQUIDO - Coloca 10ml de aceite en un vaso de precipitados de 250ml. - Agrega 50ml de solución de KOH al 10% en etanol, calienta en baño maria durante 15 minutos. Agrega etanol para conservar el volumen inicial antes de colocar la solución al fuego. - Para comprobar si la reacción se completó, tome con una pipeta unas gotas de la mezcla de reacción y colóquelas en un tubo de ensayo que contenga 2ml de agua. Si observa grasa en la superficie del agua, continúe el calentamiento durante 15 minutos. - Cuando se haya completado la reacción, calienta a fuego directo para eliminar el etanol. CUESTIONARIO 1.- ¿Qué obtuviste finalmente con el proceso de saponificación? 2.- ¿Qué proceso sucede cuando el aceite entra en contacto con el KOH? 3.- Esquematiza la reacción de saponificación de tu jabón. MANEJO DE REIDUOS Neutraliza todas las disoluciones antes de desecharlas BIBLIOGRAFÍA Charles W. Keenan, Donald C. Kleinfelter, Jesé H. Wood. 1986. Química general universitaria. Compañía editorial continental México. Joseph A. Babor, José Loarz Aznarez. 1985. Química general moderna. Ed. Marin S.A. Barcelona. William L.Masterton, Emil J. Slowinski. 1979. Química general superior. Interamericana. México. QUIMICA III PRACTICA 2: FUEGOS ARTIFICIALES OBJETIVO: Realizar reacciones químicas sencillas con diferentes tipos de sal para elaborar flamas con distinto color y analizar de esta forma la importancia de la química en la industria en la elaboración de fuegos pirotécnicos. INTRODUCCIÓN. La química es una ciencia muy activa en continuo crecimiento; tiene una importancia fundamental para nuestro mundo, tanto en el ámbito de la naturaleza como de la sociedad. En todas las conversaciones se escuchan términos que tienen relación la química aunque no se utilicen en el sentido científico correcto, algunos ejemplos son: electrónica, salto cuántico, equilibrio, catalizador, reacción en cadena y masa crítica. Cuando una muestra de un elemento químico se pone en contacto con una llama se observa que esta adquiere una cierta coloración, y para cada elemento químico el color de la llama es diferente. El color es una de las propiedades más características de las sustancias químicas, tanto, que diversas sustancias se reconocen solo por su color. Entre los metales alcalinos, el más abundante en la corteza terrestre y en el agua de mar es el sodio; le sigue en importancia el potasio. Ambos esenciales para la vida. En cambio el litio es poco abundante y no es esencial para la vida, aunque, debido a que tiene efectos sobre el sistema nervioso, es utilizado para el tratamiento de lagunas enfermedades mentales. Una característica de estos elementos es que, debido a su reactividad, no se les encuentra en la naturaleza en forma de metal, sino combinados con oxígeno o formando sales. Si las soluciones de estas sales se introducen en una flama, se produce una serie de fenómenos tales como la evaporación del solvente; una fracción de las sales sólidas se transforma en gas y parte del gas da origen a la formación de átomos. Además de los metales alcalinos, algunos metales alcalinotérreos presentan color cuando se les introduce una flama. Cuando observamos fuegos artificiales, tengamos en cuenta que los hermosos colores que vemos son fruto de la pérdida de un exceso de energía que habían adquirido los átomos de estos metales. Realizar la síntesis de los siguientes temas a investigar: Fuegos artificiales, características de uso o empleo del bario, sodio, cobre, litio y estroncio, mezcla, solubilidad y las propiedades físicas, químicas y tóxicas de cada uno de los reactivos a utilizar. MATERIALES Y REACTIVOS o 6 vasos de precipitados 250ml o 2 vidrios de reloj o Probeta de 50ml o 2 espátulas o 3 agitadores o Encendedor o Googles o 2 pajillas o Franelas METODO - Coloca un apequeña cantidad de sal (Cloruro de bario, cloruro de sodio, cloruro de cobre, cloruro de litio y cloruro de estroncio) en cada uno de los vasos de precipitados rotulados. - Agrega a cada uno 10ml de metanol. - Colócate anteojos de seguridad (gogles) y acerca a cada vaso una pajilla encendida para encender el metanol, agita cuidadosamente con una franela cada uno de los vasos. - Observa los colores producidos en la flama, describe tus observaciones en el cuadro siguiente. - Si persiste la flama o un descontrol, tapa rápidamente el vaso de precipitados con un vidrio de reloj. Nombre de la sal Fórmula de la sal Color de la flama Elemento responsable del color de la flama MANEJO DE RESIDUOS Una vez extinguida la flama deja enfriar, recupera los sólidos que nuevamente se pueden utilizar, guárdalos en recipientes bien tapados y lávate las manos al finalizar el experimento. CUESTIONARIO 1.- ¿Cuál fue el elemento responsable de la coloración en la disolución? 2.- Explica por qué el cloruro de sodio (NaCl) y el nitrato de sodio (NaNO3) producen igual color en la flama. 3.- ¿Cual es la función del metanol? BIBLIOGRAFÍA D. Garritz, Charmizo J. A. 1993. Química. Ed. Iberoamericana. México E. Petrucci. R.H. 1986. Química general. Iberoamericana. México F. Slabaugh 1990. Química general. Limusa-Noriega. México. Joseph A. Babor, Jose Ibarz Aznarez. 1985. Química geberal moderna. Marín. S.A. Barcelona. William W. Masterton. 1989 Química general superior. Interamericana México. QUIMICA III PRÁCTICA 3: COLECCIÓN DE MINERALES OBJETIVO: Describir una muestra de 20 minerales seleccionados por él alumno para conocerlos e identificarlos. INTRODUCCIÓN: La metalurgia se refiere a la producción de metales elementales y aleaciones, y al tratamiento con métodos especiales para obtener las propiedades deseadas. De los muchos minerales de la corteza terrestre, los que resultan una materia prima útil para metales se llaman menas. Para concentrar una mena metálica, la mayor parte de la ganga se eliminan por medios físicos. Con frecuencia se añade un fundente adecuado en esta etapa para combinarse con la ganga residual y formar una escoria fundida que se separa del metal. El metal crudo se purifica por refinación. Ejemplos de los minerales metálicos son: argentita, calcopirita, pirita, magnetita, celestita, galena, cinabrio, bauxita, etc. Ejemplos de minerales no metálicos son: azufre, fluorita, silicatos Realizar la síntesis de los siguientes temas a investigar: Metalurgia, roca, mena, ganga, nombres comunes y químicos, fórmula molecular de minerales metálicos y no metálicos MATERIALES 20 minerales (metálicos y no metálicos) PROCEDIMIENTO Describir, mediante la observación de las características de color, apariencia y estructura cada uno de los 20 minerales seleccionados por él Clasificarlos en función del grupo funcional (con ayuda de los aniones) Escribir el nombre común y químico (con ayuda de aniones y cationes) Escribir la fórmula molecular Clasificarlos en metálicos o no metálicos (con ayuda de cationes) Escribir la información arriba solicitada en la tabla de resultados CUESTIONARIO 1.- ¿Nombre común de tres minerales metálicos? 2.- ¿Nombre común de tres minerales no metálicos? 3.- ¿Fórmula molecular de la galena? BIBLIOGRAFÍA 1. Acevedo, Ch. R. Elementos metálicos de la vida, en Información Científica y Tecnológica. México, Vol. 10, Núm. 136. 1988. 2. American Chemical Society. Química en la comunidad, Addison Wesley Longman, México, 1998. 3. Brown, T. L., LeMay, H.E. y Bursten, B. E. Química, la ciencia central, Prentice Hall, Hispanoamericana, México, 1991. 4. Chamizo, A. y Garritz, A. Química terrestre, Colección la ciencia desde México, Núm. 97, F. C. E., México, 1991. 5. Chang, R. Química, 6ª edición, McGraw Hill, México, 1999. 6. Kennan, Ch. y Kleinfelten Wood, J. H. Química general universitaria, CECSA, México, 1985. Tabla de resultados de los minerales Muestra del mineral Nombre común Tipo de compuesto* Nombre químico** Color Apariencia Estructura (brillante/opaco) (amorfo/cristalino) Tipo de mineral (metálico/no metálico) *óxidos, sulfuros, haluros, silicatos, carbonatos y sulfatos ** aniones: O2- (óxidos), S2- (sulfuros); haluros: F-(fluoruros), Cl- (cloruros), I- (ioduros), SiO42- (silicatos), CO32 (carbonatos), SO42- (sulfatos) cationes: Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Al3+, Cu+, Cu2+, Ag+, Zn2+, Cr2+, Cr3+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Co3+, Ni2+, N QUIMICA III PRÁCTICA 4 ACTIVIDAD QUÍMICA DE LOS METALES OBJETIVO: Observar la actividad química de los metales al hacerlos reaccionar con peróxido de hidrógeno, agua caliente y ácido clorhídrico. INTRODUCCIÓN: La serie electromotriz, serie electroquímica o serie de actividad de los metales describen la misma información. Es una tabla en donde se ordenan los elementos de arriba hacia abajo en orden descendiente de actividad. Los elementos de arriba desplazan a cualquiera de los de abajo en una reacción, pero los de abajo no pueden desplazar a los de arriba. Las reacciones de desplazamiento, desalojamiento o sustitución simple, son aquellas en las que un elemento más activo químicamente desplaza a otro que se encuentra formando parte de un compuesto, el elemento que sale ha sido desplazado o sustituido por uno más activo. Realizar la síntesis de los siguientes temas a investigar: Serie electromotriz, reacciones de desplazamiento, radio atómico, electrones de valencia, electronegatividad y propiedades físicoquímicas del ácido clorhídrico. MATERIALES Y REACTIVOS trozo de magnesio (6cm) trozo de aluminio (6cm) 3 clavo trozo de zinc (6cm) alambre de cobre sin recubrimiento (6cm) 3 vaso pp. 150mL gradilla 15 tubo de ensaye de 18X150 pipeta graduada 5mL perilla matraz aforado piseta soporte universal anillo metálico rejilla de asbesto mechero bunzen con manguera pinzas para tubo de ensaye Ácido clorhídrico 0.1M Agua destilada Peróxido de hidrógeno PROCEDIMIENTO Agregar 2mL de peróxido de hidrógeno a temperatura ambiente en los tubos de ensaye Colocar trozos (de 2cm) de cada metal en los diferentes tubos de ensaye Anotar observaciones en la tabla de resultados Agregar 2mL de agua de la llave hirviendo en los tubos de ensaye Colocar trozos (de 2cm) de cada metal en los diferentes tubos de ensaye Anotar observaciones en la tabla de resultados Preparar 100mL de ácido clorhídrico 0.1M Agregar 2mL de la solución de ácido clorhídrico en los tubos de ensaye Colocar trozos (de 2cm) de cada metal en diferentes tubos de ensaye Anotar observaciones en la tabla de resultados Tablas de resultados Metal Mg H2O2 + Al + Fe + Zn + Cu + Metal H2 O H2 O H2 O H2 O H2 O Agua caliente Mg + Al + Fe + Zn + Cu + Metal + Al + Fe + Zn + Cu + HCl HCl HCl HCl HCl Elemento + + + + + Compuesto H2 O H2 O H2 O H2 O H2 O Äcido clorhídrico Mg Compuesto Elemento + + + + + Compuesto Elemento + + + + + CUESTIONARIO 1.- ¿Para qué sirve la serie electromotriz? 2.- ¿Qué relación existe entre el radio atómico, los electrones de valencia y la electronegatividad con la serie electromotriz? 3.- ¿Escribe dos ejemplos de reacciones de sustitución simple? 4.- ¿Escribe el nombre de dos tipos de compuestos que formen los metales? MANEJO DE RESÍDUOS Coloca los desechos en los frascos etiquetados que te serán proporcionados para ello. BIBLIOGRAFÍA 1. Acevedo, Ch. R. Elementos metálicos de la vida, en Información Científica y Tecnológica. México, Vol. 10, Núm. 136. 1988. 2. American Chemical Society. Química en la comunidad, Addison Wesley Longman, México, 1998. 3. Brown, T. L., LeMay, H.E. y Bursten, B. E. Química, la ciencia central, Prentice Hall, Hispanoamericana, México, 1991. 4. Chamizo, A. y Garritz, A. Química terrestre, Colección la ciencia desde México, Núm. 97, F. C. E., México, 1991. 5. Chang, R. Química, 6ª edición, McGraw Hill, México, 1999. 6. Kennan, Ch. y Kleinfelten Wood, J. H. Química general universitaria, CECSA, México, 1985. QUIMICA III PRACTICA 5: VELOCIDAD DE REACCIÓN I OBJETIVO: Determinar experimentalmente el efecto que tiene la concentración de los reactivos con la velocidad a la que se lleva a cabo una reacción química. INTRODUCCIÓN. Una reacción química es un proceso en el que una o más sustancias (los reactivos), se transforman en otras sustancias diferentes (los productos). En algunos casos, como en la combustión, las reacciones se producen de forma rápida. Otras reacciones, como la oxidación, tienen lugar con lentitud. La cinética química, que estudia la velocidad de las reacciones, contempla tres condiciones que deben darse a nivel molecular para que tenga lugar una reacción química: las moléculas deben colisionar, han de estar situadas de modo que los grupos que van a reaccionar se encuentren juntos en un estado de transición entre los reactivos y los productos, y la colisión debe tener energía suficiente para crear el estado de transición y transformarlo en productos. A medida que la reacción tiene lugar, disminuye la concentración de los reactivos según se van agotando. Del mismo modo, la velocidad de la reacción también decrece. Al mismo tiempo aumentan las concentraciones de los productos, tendiendo a colisionar unos con otros para volver a formar los reactivos. Por último, la disminución de la velocidad de la reacción directa se equipara al incremento de la velocidad de la reacción inversa, y cesa todo cambio. El sistema está entonces en ‘equilibrio químico’, en el que las reacciones directa e inversa tienen lugar a la misma velocidad. Realizar la síntesis de los siguientes temas a investigar: Mecanismo de reacción, velocidad de reacción, ley de masas, factores que afectan la velocidad de una reacción y las propiedades físicas, químicas y tóxicas de cada uno de los reactivos a utilizar. MATERIALES Y REACTIVOS Matraz Erlen-meyer Agitador Balanza granataria Tubos de ensayo Vidrio de reloj Pipeta 10ml Probeta Cronómetro Matraz de bola fondo plano Baño maría Gradilla Almidón Termómetro Ac. Sulfúrico Agua Bisulfito sódico Iodato de potasio MÉTODO En un matraz de fondo plano prepara una solución de iodato de potasio (0.9g KIO3), y disuélvelos en 200ml de agua. (Solución A). = 0.02molar. En otro matraz disuelve 2g de almidón en 500ml de agua, agrega 0.1g de disulfito sódico (Na2S2O5), agita y añade 0.25ml de H2SO4 y agita nuevamente hasta que la mezcla se homogenice. (Solución B). Mide 10ml de la solución A y viértelos en un tubo de ensayo Mide 10ml de la solución B y viértelos en otro tubo de ensayo Coloca ambos tubos en un baño de agua para mantener una temperatura constante de 25ºC Agrega la solución A a la solución B, agita e inmediatamente comienza a medir el tiempo con el cronómetro Anota el tiempo transcurrido en cuanto aparezca una coloración azul Conserva la temperatura de tus soluciones constante a 25ºC y repite los pasos de la mezcla hasta completar el siguiente cuadro: Volumen de volumen de Volumen de Volumen A B agua total Temperatura ºC 10 10 0 20 25 9 10 1 20 25 8 10 2 20 25 7 10 3 20 25 6 10 4 20 25 5 10 5 20 25 4 10 6 20 25 3 10 7 20 25 2 10 8 20 25 1 10 9 20 25 Tiempo Calcula la concentración en molaridad para el iodato de potasio en cada repetición Construye una gráfica de concentración contra tiempo en que aparece la coloración. CUESTIONARIO 1. ¿Cómo afecta la concentración del iodato de potasio la velocidad a la que se lleva a cabo la reacción? 2. ¿Por qué es importante mantener constante la temperatura durante el experimento? 3. ¿En que momento podemos decir que la reacción alcanza un equilibrio? ¿por qué? MANEJO DE RESIDUOS Coloca todos los residuos en los recipientes que te serán proporcionados para ello. BIBLIOGRAFÍA D. Garritz, Charmizo J. A. 1993. Química. Ed. Iberoamericana. México E. Petrucci. R.H. 1986. Química general. Iberoamericana. México F. Slabaugh 1990. Química general. Limusa-Noriega. México. Joseph A. Babor, Jose Ibarz Aznarez. 1985. Química geberal moderna. Marín. S.A. Barcelona. William W. Masterton. 1989 Química general superior. Interamericana México. QUIMICA III PRACTICA 6: VELOCIDAD DE REACCIÓN II OBJETIVO: Determinar experimentalmente el efecto que ejerce la temperatura sobre la velocidad en que se lleva a cabo una reacción química. INTRODUCCIÓN. La velocidad de la reacción puede modificarse no sólo con catalizadores, sino también mediante cambios en la temperatura y en las concentraciones. Al elevar la temperatura se incrementa la velocidad a causa del aumento de la energía cinética de las moléculas de los reactivos, lo que provoca un mayor número de colisiones por segundo y hace posible la formación de estados de transición. Con el aumento de la concentración se consigue incrementar la velocidad de la reacción, al aumentar el número y la velocidad de las colisiones moleculares. Los cambios en sistemas en equilibrio químico se describen en el principio de Le Châtelier, que debe su nombre al científico francés Henri Louis Le Châtelier. Según este principio, cualquier intento de cambio en un sistema en equilibrio provoca su reacción para compensar dicho cambio. El aumento de temperatura causa reacciones que absorben energía, pero si la temperatura desciende se producen reacciones que desprenden energía. El aumento de presión favorece reacciones que disminuyen el volumen, sucediendo lo contrario cuando la presión baja. Al incrementar cualquier concentración se provocan reacciones que gastan el material añadido, y al disminuirla se favorecen reacciones que forman dicho material. Realizar la síntesis de los siguientes temas a investigar: Principio de Le Chatelier, efecto de la temperatura en la velocidad de reacción, equilibrio químico. MATERIALES Y REACTIVOS o o o o o Matraz de fondo plano Termómetro Probeta Pipeta 10ml Tubos de ensayo o o o o o Gradilla Perilla Baño maría Agitador Cronómetro METODO En un matraz de fondo plano prepara una solución de iodato de potasio (0.9g KIO3), y disuélvelos en 200ml de agua. (Solución A). = 0.02molar. En otro matraz disuelve 2g de almidón en 500ml de agua, agrega 0.1g de disulfito sódico (Na2S2O5), agita y añade 0.25ml de H2SO4 y agita nuevamente hasta que la mezcla se homogenice. (Solución B). Coloca en un tubo de ensayo 10ml de la solución A (tubo 1) y en otro tubo 10 ml de la solución B (tubo 2) Coloca ambos tubos en un baño de agua hasta que tengan una temperatura de 25ºC Vierte el contenido del tubo 1 en el tubo 2 agita y comienza a medir el tiempo con el cronómetro cuando ambas soluciones tomen contacto Termina de tomar el tiempo cuando aparezca una coloración azul Repite el experimento cinco veces pero variando la temperatura de acuerdo con la tabla siguiente: Solución A Solución B Temperatura 10ml 10ml 25º C 10ml 10ml 35º C 10ml 10ml 50º C 10ml 10ml 70º C 10ml 10ml 90º C tiempo Construye una gráfica de temperatura contra tiempo con los datos obtenidos. MANEJO DE RESIDUOS. Coloca todos los residuos en los frascos etiquetados que te serán proporcionados para tal efecto. Lava bien tus manos con jabón antes de salir del laboratorio. CUESTIONARIO 1. ¿Por qué es importante mantener constante el volumen en ambas soluciones? 2. ¿Qué relación existe entre la temperatura y el tiempo en que se lleva a cabo la reacción? 3. Con ayuda de la gráfica calcula en que tiempo se llevará a cabo la reacción a 0º C y a 40º C BIBLIOGRAFÍA D. Garritz, Charmizo J. A. 1993. Química. Ed. Iberoamericana. México E. Petrucci. R.H. 1986. Química general. Iberoamericana. México F. Slabaugh 1990. Química general. Limusa-Noriega. México. Joseph A. Babor, Jose Ibarz Aznarez. 1985. Química geberal moderna. Marín. S.A. Barcelona. William W. Masterton. 1989 Química general superior. Interamericana México. QUIMICA III PRACTICA 7: FERTILIZANTES OBJETIVO: Identificar algunos iones y cationes presentes en diferentes tipos de fertilizantes a través de reacciones químicas simples INTRODUCCIÓN. Fertilizante, sustancia o mezcla química natural o sintética utilizada para enriquecer el suelo y favorecer el crecimiento vegetal. Las plantas no necesitan compuestos complejos, del tipo de las vitaminas o los aminoácidos, esenciales en la nutrición humana, pues sintetizan todos los que precisan. Sólo exigen una docena de elementos químicos, que deben presentarse en una forma que la planta pueda absorber. Dentro de esta limitación, el nitrógeno, por ejemplo, puede administrarse con igual eficacia en forma de urea, nitratos, compuestos de amonio o amoníaco puro. Los suelos vírgenes suelen contener cantidades adecuadas de todos los elementos necesarios para la correcta nutrición de las plantas. Pero cuando una especie determinada se cultiva año tras año en un mismo lugar, el suelo puede agotarse y ser deficitario en uno o varios nutrientes. En tal caso, es preciso reponerlos en forma de fertilizantes. La aplicación de fertilizantes adecuados estimula el crecimiento de las plantas. Realizar la síntesis de los siguientes temas a investigar: Composición química de los fertilizantes comerciales más usados, complejos NPK, requerimientos de nutrientes por las plantas y las propiedades físicas, químicas y tóxicas de cada uno de los reactivos a utilizar. MATERIALES Y REACTIVOS o Gotero o Papel tornasol o 21 tubos de ensayo o Disolución NaOH 3M o Gradilla o Disolución BaCl2 0.1M o 5 vasos de precipitados de 100ml o Disolución HCl 6M o Vaso de precipitados de 250ml o Disolución saturada de FeSO4 o Vidrio de reloj o H2SO4 concentrado o Pipeta graduada de 5ml o Disolución saturada de PO43- o Soporte universal o Disolución saturada de NO3- o Anillo metálico o Disolución saturada de SO42- o Tela con asbesto o Disolución saturada de K+ o Mechero bunsen o Disolución saturada de Fe3 METODO Realiza Disoluciones saturadas de tres aniones y dos cationes que se emplean comúnmente en los fertilizantes Anota el color de cada una de las disoluciones preparadas y anota los resultados en tu tabla de datos Prepara tres series (A, B y C) de 7 tubos de ensayo cada una y agrega 3 gotas de cada una de las disoluciones que tienen los iones conocidos y las disoluciones de fertilizantes. Etiquétalos de acuerdo con tu tabla A la serie A de tubos agrega dos gotas de disolución 3M de NaOH, agita y anota tus resultados. Cuida de no tocar con la disolución las paredes superiores del tubo Humedece cinco trozos de papel tornasol y humedecelos con agua destilada en un vidrio de reloj. Agrega a cada tubo 1ml mas de disolución 3M de NaOH sin tocar las paredes internas del tubo y adhiere una tira de papel tornasol en la parte superior interna de cada tubo cuidando de no hacer contacto con la disolución. Calienta suavemente cada tubo en un baño de agua durante 1 minuto sin que hierva el contenido y anota tus observaciones A la serie B de tubos, agrega dos gotas de disolución 0.1M de BaCl2 agita y anota tus observaciones, posteriormente agrega a los mismos tubos tres gotas de HCl 6M agita y anota tus resultados Una mezcla de H2SO4 y Fe2+ producirá un anillo café en presencia del ión nitrato. A la serie C de tubos agrega 5 gotas más de cada disolución y 1ml de la disolución de FeSO 4 y mezcla con cuidado. Vierte 1ml de H2SO4 concentrado a cada tubo por la pared de tal forma que se deslice lentamente sin agitar el tubo, deja reposar 2 minutos y observa si ocurre algún cambio en la interfase entre las dos capas líquidas, anota tus observaciones PO43- NO3- SO42- K+ Fe3+ X Color de la disolución NaOH NaOH + Tornasol BaCl2 BaCl2 + HCl H2SO4 + Fe2+ 18 MANEJO DE RESIDUOS. Coloca todos los residuos en los frascos etiquetados que te serán proporcionados para tal efecto. Lava bien tus manos con jabón antes de salir del laboratorio. CUESTIONARIO 1. Menciona dos compuestos que podrían haber suministrado los iones presentes en tu disolución de fertilizantes 2. Si el papel tornasol indica que cierta disolución del fertilizante es básica, ¿Qué iones podrían estar presentes en la disolución? 3. ¿Como aplicarías la información obtenida mediante la práctica en la selección de un fertilizante? BIBLIOGRAFÍA D. Garritz, Charmizo J. A. 1993. Química. Ed. Iberoamericana. México E. Petrucci. R.H. 1986. Química general. Iberoamericana. México F. Slabaugh 1990. Química general. Limusa-Noriega. México. 19