Yo-ying Chen - Mediciones y métodos de uso común en el laboratorio de Química

Mediciones y Métodos

de Uso Común en el

Laboratorio de Química

EDICIONES UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE

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MEDICIONES Y MÉTODOS DE USO COMÚN EN EL LABORATORIO DE QUÍMICA YO- YING CHEN MARÍA ANGÉLICA DEL VALLE NANCY VALDEBENITO FLAVIA ZACCONI

© Inscripción N° 247.518

Derechos reservados

Noviembre 2014

ISBN edición impresa N° 978-956-14-1483-9

ISBN edición digital N° 978-956-14-2559-0

Segunda Edición Ampliada

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versión | producciones gráficas ltda.

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CIP-Pontificia Universidad Católica de Chile

Mediciones y métodos de uso común en el laboratorio de química / Yo-Ying Chen … [et al.]. – 2a. ed. ampliada.

Incluye bibliografía.

1. Química – Manuales de laboratorio

I. Chen Carrillo, Yo-Ying Adriana.

2014 540.285 + dc 23 RCAA2

FACULTAD DE QUÍMICA

Mediciones y Métodos

de Uso Común en el

Laboratorio de Química

Segunda Edición Ampliada

Yo-Ying Chen

María Angélica del Valle

Nancy Valdebenito

Flavia Zacconi

ÍNDICE

PRÓLOGO

CAPÍTULO 1: SEGURIDAD EN EL LABORATORIO QUÍMICO

Reglas de seguridad generales

Precauciones específicas

Sustancias químicas tóxicas

Pictogramas de peligrosidad

Recomendaciones para la manipulación de residuos químicos

Manipulación de reactivos

CAPÍTULO 2: MATERIAL E INSTRUMENTACIÓN BÁSICA DE LABORATORIO

Sistemas de calefacción

Medición de temperatura

Medición de masa

Material de vidrio

Material auxiliar

Clasificación de los reactivos comerciales

Parte experimental

CAPÍTULO 3: ANÁLISIS E INFORME DE RESULTADOS

Notación científica

Análisis de cifras significativas

Precisión y exactitud

Reproducibilidad y repetibilidad

Tipos de errores

Rendimiento

Ejercicios

CAPÍTULO 4: SÓLIDOS: PURIFICACIÓN Y SEPARACIÓN

Objetivos

Recristalización

Agentes desecantes

Sublimación

Pureza de un sólido

Parte experimental

Ejercicios

CAPÍTULO 5: LÍQUIDOS: PURIFICACIÓN Y SEPARACIÓN

Objetivos

Densidad

Destilación

Destilación simple

Disoluciones o mezclas ideales

Destilación fraccionada

Disoluciones o mezclas no ideales

Destilación a presión reducida

Calentamiento a reflujo

Aspectos prácticos generales

Parte experimental

Ejercicios

CAPÍTULO 6: PURIFICACIÓN Y SEPARACIÓN POR EXTRACCIÓN

Objetivos

Extracción

Aspectos prácticos

Emulsiones

Extracción simple y múltiple

Extracción continua

Extracción, purificación y separación en corriente de vapor

Parte experimental

Ejercicios

CAPÍTULO 7: PURIFICACIÓN, SEPARACIÓN Y ANÁLISIS POR CROMATOGRAFÍA

Objetivos

Cromatografía

Adsorción

Reparto

Disolventes

Cromatografía en columna (CC)

Cromatografía en capa (CCF) o placa fina (CPF)

Cromatografía en papel (CP)

Cromatografía de gases (CG)

Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC)

Parte experimental

CAPÍTULO 8: ESTEQUIOMETRÍA Y ANÁLISIS GRAVIMÉTRICO

Objetivos

Análisis gravimétrico

Etapas del análisis gravimétrico

Parte experimental

Ejercicios

CAPÍTULO 9: DISOLUCIONES

Objetivos

Disoluciones

Unidades de concentración

Clasificación de las disoluciones

Preparación de disoluciones

Efecto de solutos no volátiles en las propiedades de las disoluciones

Parte experimental

Ejercicios

CAPÍTULO 10: EQUILIBRIO IÓNICO Y ÁCIDO-BASE

Objetivos

Equilibrio iónico

Ácidos y bases fuertes

Ácidos y bases débiles

Ácidos polipróticos

Disoluciones reguladoras, tampón o buffer

pH de una disolución reguladora

Preparación de una disolución buffer

Capacidad reguladora (β)

Medición de pH

Parte experimental

Ejercicios

CAPÍTULO 11: ANÁLISIS VOLUMÉTRICO

Objetivos

Análisis volumétrico

Cálculos relacionados

Parte experimental

Ejercicios

CAPÍTULO 12: ESPECTROS DE ABSORCIÓN Y ANÁLISIS ESPECTROFOTOMÉTRICO

Objetivos

Absorción de la luz

Espectro electromagnético

Parámetros relacionados con la radiación electromagnética

Interacción de la luz con la materia

Espectros de absorción atómicos y moleculares

Espectrofotometría molecular

Parámetros relacionados con la absorción de la luz

Factores que afectan la absorbancia

Determinación de la concentración

Parte experimental

Ejercicios

ANEXO A: Frases R y S: frases de riesgo y seguridad

ANEXO B: Unidades del sistema internacional (SI) de medidas

ANEXO C: Solucionario de los ejercicios propuestos

ÍNDICE DE MATERIAS

BIBLIOGRAFÍA

PRÓLOGO

Este libro, en su segunda edición, está dirigido especialmente a los estudiantes que posean en su currículo cursos en los cuales la experimentación sea parte esencial en el desarrollo de los conceptos químicos desarrollados teóricamente.

El objetivo de la segunda entrega de este libro, que ha tenido éxito en su primera edición, sigue siendo aportar una buena y completa formación química, sin pretender formar especialistas. Teniendo en cuenta ello, y considerando la utilización del presente material durante un semestre, se enseñan las principales técnicas básicas que se usan actualmente en cualquiera de los laboratorios en los que pueden trabajar estos futuros profesionales.

Asimismo, el correcto uso del lenguaje y metodología empleada, pretende iniciar al estudiante en el conocimiento de las operaciones básicas y fundamentales en el laboratorio químico, desde las normas de seguridad obligatorias, a tener en cuenta al enfrentar el trabajo experimental, hasta el uso de metodologías importantes en el desarrollo de su profesión.

En el transcurso de las clases experimentales, los estudiantes conocen no solo las mediciones físicas elementales (masa, volumen, concentración, etcétera), sino también la interpretación de la información obtenida y posterior realización de un informe escrito, el montaje de equipos, métodos básicos de purificación, separación y análisis químico.

En el primer capítulo, se ha actualizado toda la información necesaria respecto de las normas y elementos de seguridad imprescindibles en el trabajo de laboratorio, así como el correcto manejo y desecho de los reactivos utilizados.

En el segundo capítulo, se da a conocer el material principal de empleo común en todo laboratorio químico y se agregó el método de calibración de una balanza, material indispensable en el trabajo experimental.

En el tercer capítulo, se enseña el correcto tratamiento de los datos obtenidos experimentalmente. En los capítulos siguientes, se han actualizado los aspectos teóricos y se agregaron ejercicios para que el estudiante refuerce el conocimiento adquirido.