jueves, 24 de enero de 2013

Práctica 2


Tecnológico de Monterrey Campus Puebla
“Manejo de material y técnicas básicas de laboratorio”
Víctor Hugo Blanco Lozano
Equipo #2, Sesión

Objetivo: El objetivo principal de está práctica es familiarizarse con los materiales de laboratorio, saber su uso y saber usarlos al mismo tiempo. Al igual que empezar con actividades que necesiten algunos de estos materiales para que se le vaya dando confianza al alumno para  prácticas futuras.

Introducción: A lo largo del curso en el laboratorio de química experimental se emplearán diferentes materiales , cada uno con un propósito en específico. Éstos, a su vez, están divididos en materiales de medición, soporte, calentamiento, contención y otros más especializados. Es la responsabilidad de los alumnos empezar a acostumbrarnos a ellos y saber cómo emplearlos de la manera más adecuada para poder evitar accidentes y efectuar las prácticas de la mejor manera posible. Así que entre más pronto los estudiantes puedan familiarizarse con ellos, más rápido podrán llegar al óptimo uso de los instrumentos y a la mejor realización posible de las prácticas. También es importante recalcar que el estudiante tiene que perder el miedo al uso de estos materiales para poder concentrarse totalmente en la práctica y eso sólo se logrará si empiezan con  a realizar actividades desde la primera sesión que demanden mínimo el uso de 5 materiales para poder ir tomando confianza.

Procedimiento: La práctica comenzó con el profesor describiendo y explicando el uso de los materiales de laboratorio a los alumnos:




Vaso de precipitados / Vidrio / Contención / Su uso es generalmente para almacenar sustancias en él, mas no medirlas. 









Soporte universal / Metal / Soporte / Básicamente es el soporte para otros materiales de soporte como pinzas y así. También su base puede ser utilizada.








Matraz de Erlenmeyer / Vidrio / Contención / Al igual que el vaso de precipitados sirve para almacenar sustancias y reactivos en él y no para medir.











Mechero de Bunsen / Metal / Calentamiento / Al ser conectado a una salida de gas permite el paso de una flama y se puede ajustar su intensidad abriendo o cerrando la rejilla para que entre oxígeno. Material principal para calentar.









Gradilla / Metal, Plástico, Madera / Soporte / Principalmente para sostener los tubos de ensaye.








Vidrio de reloj / Vidrio / Contención / Depositar por lo general sustancias sólidas pequeñas y poder medirlas o pesarlas luego.







Tubo de ensayo / Vidrio / Contención / Contener sustancias líquidas y analizarlas.











Refrigerante / Vidrio / Especial / Usado para actividades de destilación.











Pinzas de crisol / Metal / Soporte / Se utiliza para tomar contenedores como vasos de precipitados o vidrios de reloj entre otros materiales de contención y calentarlos o desplazarlos.








Espátula / Metal / Especial / Sirve para tomar sustancias sólidas y desplazarlas a otros lugares.










Agitador / Vidrio / Especial /  Se utiliza para, como dice su nombre, agitar sustancias y hacer mezclas.








 Tela de asbesto / Asbesto / Soporte-Calentamiento / Hace que al calentar un vaso de precipitados u otro contenedor el calor se homogeonice. 









Matraz de bola / Vidrio / Contención / Sirve para hacer destilaciones








Matraz aforado / Vidrio / Medición- Contención / Sirve para contener cierta cantidad de una sustancia líquida.










Calorímetro / Poliestireno-Metal / Especial / Mide el calor.











Picnómetro / Vidrio / Especial / Determina densidades de sustancias.











Vernier / Metal-Plástico / Medición / Sirve para medir longitudes e incluso profundidades.








Piseta / Plástico / Contención / Eyectar agua, lavado de materiales.








Baño María / Metal / Calentamiento-Soporte / Se llena con agua que se pone a hervir y a su vez se van colocando los contenedores con las sustancias que se desean calentar. La tapa tiene aberturas circulares de diferentes tamaño para servir de soporte 






Pinzas de nuez / Metal / Soporte / Se colocan en el soporte universal para a su vez servir de soporte para otros utensilios.









Probeta / Vidrio / Medición / Sirve para medir volúmenes de líquidos.









Campana de extracción / Metal / Especial / Extraer los gases de contenedores que por lo general al ser destapados emiten demasiado gas que  puede ser nocivo para el usuario.








Bureta / Vidrio / Medición / Sirve para medir con precisión volúmenes de líquidos variables.









Balanza Analítica / Metal / Medición / Sirve para medir masas.







Pinzas para tubo de ensaye / Vidrio / Soporte / Sirve para tomar y mover tubos de ensaye para diferentes usos (calentamiento por ejemplo).







Tripié / Metal / Soporte / Su uso generalmente es colocar en la parte de arriba una tela o triángulo de asbesto y abajo un mechero de Bunsen para calentar objetos.









Pipeta graduada / Vidrio / Medición / Medir volúmenes de líquidos. Extraer muestras de otras sustancias.









Perilla / Hule / Especial / Se utiliza con la pipeta para succionar o dejar escapar el líquido en la pipeta da un mayor control que hacerlo con la boca. Los 2 botones de abajo son para succionar y expulsar y el de arriba es para darle más aire a la bola una vez apachurrada






Cucharilla de combustión / Metal / Calentamiento-Contención / Calentar pequeñas porciones de sustancias líquidas o sólidas en el mechero.







Oradador / Metal / Especial / Hacer boquetes en tapones de caucho.












Material
Composición química
Características generales de uso  en  el  laboratorio
Vidrio  Pyrex
Sílice 80.6%, oxido de sodio 4.2%, oxido bórico 12.6% y alúmina 2.2%
Se usa cuando se requieren hacer cambios bruscos de temperatura en sustancias.
Metal
Aleación de hierro y carbono.
Tripie, rejillas metálicas, pinzas y soportes.
Plástico
Cadena de etenos.
Contener materiales que no están en uso y para protección como gafas.
Madera
Polisacárido estructural formado por glucosa.
Gradillas para tubos de ensayo y pipetas.








 Después de una extensa lista de materiales, se prosiguió con la segunda parte de la práctica que a su vez estaba dividida en 3 partes.Debido a que se gastaría mucho tiempo si todo el equipo se enfocara en una actividad a la vez, decidimos separarnos en parejas y cada uno haría una actividad dejando la tercera parte hasta lo último.
Una pareja estaba compuesta por Miguel y Martha, los cuales se encargaron de realizar la actividad 5 que consistía en la utilización de materiales para la medición de volúmenes, para lo cual se utilizó buretas, pipetas, probetas, perilla, pizeta y agua destilada, el objetivo de la practica fue conocer los materiales y la forma correcta de uso que se debe tener en el laboratorio. La primera medición que se realizo fue con la pipeta de 2 ml que se depositó en la probeta de 10 ml, posteriormente se agregó a la misma solución 0.3 ml, 0.2 ml y 0.5 ml. Posteriormente el equipo procedió a medir las mismas cantidades pero ahora se depositaron en la bureta en lugar de la probeta. Después el equipo deposito el agua en ambos casos en un vaso de precipitado de 50 ml. Para pesarlo en la balanza analítica con el fin de obtener la masa del agua. Con el resultado obtenido de masa el equipo saco el volumen que se contenía en el recipiente con el fin de que se probara que el volumen teórico es igual que el volumen practico que se obtuvo. El volumen teorico es de 3 ml, gracias a los resultados del experimento se obtuvo el volumen practico, el cual fue de 2.60 ml en la probeta y 3.006 ml en la bureta, con lo cual se pudo dar cuenta del porcentaje de erro que existía en cada experimento, en la probeta fue de 13.3% mientras que en la bureta fue de 0.02% con lo cual se concluyó que el experimento realizado en la bureta fue más exacto.
    El siguiente experimento que se realizo fue similar al primero solo que se utilizó una pipeta de 5 ml, primero se midió 3 ml, 5 ml, 1.5 ml y al final 4.5 ml y se almaceno en una probeta de 50 ml. Posteriormente se hizo lo mismo solo que se almaceno en la bureta, el procedimiento fue el mismo que el experimento uno solo que el volumen teórico en este caso era de 14 ml. El volumen practico que se obtuvo en la probeta fue de 13.13 ml lo cual nos dice que hubo un porcentaje de error del 6.2% mientras que en la bureta el volumen que obtuvo fue de 13.57 ml 3.07%, con lo cual se concluyó que el experimento realizado con la bureta fue más exacto que con la pipeta.
    El ultimo experimento consistió en la misma medición, solo que ahora la pipeta que se utilizo fue de 10 ml. Primero se comenzó con la medición de 7 ml, 10 ml, 5 ml y 2 ml la cual se almaceno en una probeta de 50 ml. Se hizo lo mismo pero ahora se almaceno en una bureta, posteriormente se hizo la medición de la masa en los vasos de precipitado para la obtención de volúmenes. El resultado teórico es de 24 ml. el resultado práctico que se obtuvo en la probeta fue de 24.58 ml obteniendo así un porcentaje de error de 2.4%, el resultado que se obtuvo en la bureta fue de 23.92 ml obteniendo un porcentaje de erro de 0.3% con lo cual se concluyó que es más exacto el experimento en la bureta.
    En los 3 experimentos los resultados obtenidos en la bureta fueron más precisos que los de la probeta, el equipo concluyo que esto se debe a que en la bureta se tiene más control en cuanto al paso de fluidos que el que existe en una pipeta, por lo tanto los resultados que se obtuvieron siempre fueron más exactos en la bureta.

Volumen teórico
Volumen a probeta
Volumen agregado a bureta
Diferencia en volumen (+ ó _ )
     % de Error

Volumen con densidad
Probeta
Bureta
Probeta
Bureta
Pipeta 2 ml
2 ml + 0.3 ml + 0.2 ml + 0.5 ml =  3.0 ml
2.6 ml
3.006 ml
-0.4 ml
+0.006 ml
13.3%
0.2%
3 ml
Pipeta  5 ml
3 ml + 5 ml + 1.5 ml +  4.5 ml = 14 ml
13.13 ml
13.57 ml
-0.87 ml
-0.53 ml
6.2%
3.07%
14 ml
Pipeta 10 ml
7 ml + 10 ml + 5 ml + 2 ml = 24 ml
24.58 ml
23.92 ml
+0.42 ml
-0.08 ml
2.4%
0.3%
24 ml








La otra pareja son Aldo y JoséLuis quienes se encargaron de la actividad del uso de balanzas. Tuvieron en posesión 4 objetos y un compuesto los cuales serían pesados tanto en la balanza granataria como en la balanza analítica. Se dividieron a su vez el trabajo y cada quien iba pesando primero en una balanza un objeto y después en la otra. Si alguno tenía una duda el otro lo ayudaría a resolverla y seguirían trabajando. Al terminar de pesar los resultados fueron los siguientes:
Muestra
Masa en  gramos Balanza granataria
Masa en gramos Balanza analítica
% de error
NaCl
              2.2 g                      
2.096 g
4.96%
Vidrio de reloj
32..65 g
32.7525 g
.312%
Tubo de ensaye
9.51 g
9.5251 g
.158%
Figura de PVC
25.300 g
25.4082 g
.425%
Figura metálica
66 g
65.9556 g
.067%


Las mediciones hechas en la balanza granataria por lo general van a diferir en alguna cantidad cuando se les compare con las de la analítica. Esto se debe a que en la granataria uno se tiene que basar en lo que está observando y a veces nuestros ojos nos pueden llegar a engañar, en cambio la analítica es una máquina que va a representar con exactitud la cantidad de lo que se midió.  A esta diferencia se le conoce como margen de error. A nuestro parecer logramos un margen de error bastante aceptable ya que en la mayor parte de los casos éste no rebasaba más allá del .500 sin embargo, hubo uno dónde sí hubo una gran diferencia, dándonos como resultado un 4.52%. Para obtener el porcentaje de error, tomamos como resultado teórico el dato obtenido de la balanza analítica ya que es la más precisa y aplicamos la formula de % de error: Resultado teórico - resultado práctico / resultado teórico *100. Así que concluimos que para ser la primera vez que trabajábamos realizando mediciones,  este fue un resultado más que satisfactorio.







Por último la tercera parte consistió en que cada uno de los integrantes del equipo prendieron el mechero de una forma que el profesor viera como correcta. Primero había que abrir la llave de gas, después cerrar la rejilla del mechero, acercar un encendedor a la boquilla del mismo y una vez que saliera la flama grande se podía ajustar con las rejillas permitiendo el paso de oxigeno. Así, los alumnos del equipo 2 empezaron, comenzando con Ruíz luego con Aldo, seguido por Miguel y al final Martha. Todos y cada uno de ellos lo prendió sin dificultad alguna dando así por concluida la última parte de la práctica.

Cuestionario:

1.- ¿Que es incertidumbre en las mediciones  y  cuales  podrían  ser las  que  afecten  en las mediciones  en  el  laboratorio de química?
Es la medida del margen de duda que existe en las mediciones, ya que éstas no son exactas.
En el laboratorio de química muchas veces no se tiene una medida precisa debido a errores del analista, del equipo o de las condiciones atmosféricas.
2.- Complete la  tabla con  5 ejemplos de  errores que  pueden  generarse en  el  laboratorio de cada tipo.
Error  sistemático
Error Aleatorio
La báscula puede no estar en una superficie estable y dar el valor incorrecto.
La presión cambie día con día
Que el analista no observe con cuidado y de un mal dato. (Problema visual)
La temperatura no sea la misma para los días que dure la investigación.
Una mala calibración en los equipos, principalmente en básculas.
Hacer un promedio en la curva de glucosa.
Que el equipo no sea el adecuado para medir dicha sustancia o material.
Realizar varias veces un experimento y de los resultados obtenidos en las diferentes ocasiones, hacer un promedio.
Que el analista no haga el uso adecuado del equipo de medición.
La falta de precisión en los instrumentos. (nunca se obtendrá la medida exacta)



3.-  Un estudiante quiere corroborar si una pipeta volumétrica de 10 ml realmente descarga 10 ml.. Para  esto,  mide una  muestra de agua, la pesa y  calcula su  volumen utilizando la densidad del  agua. Descarga  la pipeta 5 veces  obteniendo las siguientes masas: 10.015g, 10.022g,  10.018g, 10.016g, y 10.010g. La desnudad del agua a la temperatura del  experimento es de 0.9953 g/ml.

b) Halle el promedio de los  volúmenes calculados.


Promedio = 10.062 + 10.069 + 10.065 + 10.063 + 10.057 = 10.0632 ml
c) halle la  desviación estándar en  la medida de  los  volúmenes.
Varianza σ2  = 0.00001536 
Desviación estándar =  = 0.0039191
d)  Exprese  el  volumen  calculado,  que es  el  que realmente descarga la pipeta, incluyendo la desviación estándar  obtenida.

e)  Si  en  otro  experimento un  estudiante utiliza   el  valor de 5.00 ml como el  volumen que descarga la pipeta ,  ¿Cuál  será el  porciento de error en  su  medida si  se  toma como verdadero el  valor del  volumen que ustedes acaban de calcular?


4.-




















































Unidades
Uso de los valores
Ejemplo
Absorbancia
Adimensional
Longitud-1
Concentracion-1
Para medir la cantidad de luz absorbida por un cuerpo cuando un haz de ésta atraviesa dicho cuerpo.
Cuando A=1, 90% de los fotones son absorbidos, la transmitancia tiene un valor de 0.1.
Transmitancia
Esta dada porcentualmente
Se utiliza para medir la cantidad de energía que atraviesa un cuerpo en un intervalo determinado de tiempo.
Cuando los valores son <1, la muestra tiene como T=0.4 esto quiere decir que un 60% de los fotones son absorbidos.



Conclusión: Esta práctica nos ayudó para saber  cómo manejar de manera correcta el material presente en el laboratorio y los cuidados que se deben de tomar para asegurar que cuando los usemos, hagamos de ellos el mejor uso posible. Además, había ciertas habilidades motrices que eran necesarias para  poder trabajar con cada material, en particular con la perilla, ya que ésta debe de usarse con una sola mano para poder trabajar de forma más eficiente con ella. Cada material necesitaba que  los manejes con un trato especial ya que de esto dependía su correcta función. En el caso de  la báscula granataria, primero debía de moverse el tornillo hasta asegurase que estaba nivelada con el cero porque de otra manera las mediciones no iban a llegar a ser del todo efectivas. Afortunadamente, logramos hacer mediciones bastante exactas ya que, cuando las comparábamos con la báscula analítica, el margen de error fue muy pequeño.  La báscula analítica era muy delicada porque cualquier movimiento o que se regará la sal que estábamos usando, afectaba las mediciones. Finalmente para nosotros lo más fácil de utilizar fueron las pipetas y la perilla, al principio se necesita poner un poco de esfuerzo pero conforme las vas utilizando se torna en un procedimiento rutinario, lo que todavía genera un poco de dificultad es dejar la pancita cóncava del agua justamente sobre la marca deseada.

Referencias:
Ecured. (22 de Enero de 2013). Obtenido de http://www.ecured.cu/index.php/Vidrio_Pyrex

Arqhys Arquitectura. (22 de Enero de 2013). Obtenido de http://www.arqhys.com/contenidos/madera-propiedades.html

http://erik2693.blogspot.mx. (22 de Enero de 2013). Obtenido dehttp://erik2693.blogspot.mx/2009/03/materiales-de-plastico-del-laboratorio_11.html


Mónica González. "Transmitancia y absorbancia”. La Guía. 2010. Recuperado el día 22 de enero de 2013 de http://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/transmitancia-y-absorbancia.

J.M. Costa. "Diccionario de Química Física.". España: Gràfiques 92, 2005. 875.


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