Una reacción química no es solo importante por los productos que se obtienen, sino también por el intercambio de energía que se lleva a cabo con el entorno. Hablamos pues de reacciones exotérmicas y endotérmicas. Esto nos habla también de la estabilidad de reactivos y productos: cuanto mayor cantidad de energía se desprende, mas estable son los reactivos frente a los productos.

El objetivo de esta práctica es medir la entalpía de la reacción de combustión del etanol a presión constante.

Instrumentos

• Recipiente resistente al calor
• Mechero
• Termómetro
• 100mL de alcohol etílico
• 250mL de agua líquida

Procedimiento

Quemaremos el alcohol etílico. El calor desprendido en la reacción será utilizado para calentar el agua líquida, en la que habremos introducido un termómetro. Conocido el calor específico del agua ( mirad en tablas ), la densidad del agua y el aumento de temperatura, podremos calcular el calor de combustión del etanol y a partir de él la entalpía molar de combustión.

Conclusiones

¿Cómo podríamos mejorar el procedimiento?

¿Hay pérdidas?

¿Puedes calcular la variación de energía interna de la reacción a partir de los datos obtenidos?

Una saponificación es la reacción de un ácido graso con una base para dar lugar a una sal de ácido graso: un jabón. Es un proceso de esterificación en medio básico.

Objetivo

Fabricar jabón a partir de aceite de oliva y sosa

Instrumentos

Mechero
Recipiente que soporte el calor
agua
aceite de oliva
sosa
sal
perfume ( si se quiere )

paleta para remover

Procedimiento

• Preparamos una disolución de sosa ( 100g de sosa en 200mL de agua + 50g de sal)
• mezclamos 250g de aceite con la disolución anterior mientras calentamos y movemos continuamente durante, aproximadamente 2 horas.

Conclusiones

¿Qué pH tiene el jabón?¿Qué ha pasado con la sosa?
¿Es una reacción exotérmica o endotérmica?

El objetivo de la siguiente práctica será realizar una volumetría. Una volumetría es una reacción ácido-base en la que disponemos de una sustancia ( ácido o base ) de concentración conocida y queremos calcular la concentración de un cierto volumen de otra sustancia ( base o ácido ). Para ello utilizaremos un indicador.

Un indicador es un ácido o base débil que, en muy pequeña cantidad, permite determinar el punto de neutralización debido a la importante diferencia de color entre la forma disociada y la forma sin disociar.

Instrumentos

• balanza electrónica
• vasos milimetrados
• pipeta milimetrada
• varilla para remover
• disolución ácida de pH desconocido ( la que preparamos en la práctica anterior )
• disólución básica preparada con hidróxido de sodio 0,05M ( la prepararemos con el material del laboratorio )

Procedimiento

• Preparamos 0,5L de disolución de hidróxido de sodio 0,05M. Para ello pesaremos 0,05moles de hidróxido de sodio en la balanza electrónica , añadiremos agua destilada hasta 0,5L y comprobaremos que se disuelve totalmente (para facilitar la disolución podemos pulverizar el hidróxido de sodio y, si fuera necesario, calentar)
• Echamos en un recipiente 100mL de disolución de hidróxido de sodio.
• Añadimos un indicador ( cualquiera de los que hay en el laboratorio: fenolftaleina, anaranjado de metilo, azul de metileno… ) Observamos el color.
• Con la pipeta cogemos 10mL de disolución de ácido de concentración desconocida y vamos echando sobre la de hidróxido de sodio, poco a poco y removiendo. Seguimos realizando esta operación hasta que se produzca el cambio de color de la disolución, momento en el que se habrá producido la neutralización.
• Apuntamos el volumen de ácido utilizado y por la estequiometría de la reacción, calculamos los moles de ácido que han reaccionado.
• Con los moles y el volumen de ácido, calculamos la concentración del ácido.

Conclusiones

¿Cómo funciona el indicador?¿No afecta al pH el hecho de que añadamos un indicador?¿Por qué?

El objetivo de la siguiente práctica es preparar un cierto volumen de disolución diluida a partir de otra más concentrada que encontraremos en el laboratorio.

Una disolución es una mezcla homogénea que consta de un disolvente ( en nuestro caso, agua ) y de un soluto ( en nuestro caso ácido clorhídrico ).

Prepararemos 200mL de disolución 0,1M de ácido clorhídrico, a partir del material de que se dispone en el laboratorio.

Instrumentos

• Balanza electrónica
• Vasos milimetrados
• Varillas para remover
• Pipeta milimetrada
• Agua destilada
• Ácido clorhídrico concentrado ( en la etiqueta del ácido viene expresada su concentración en tanto por ciento en masa y su densidad )

Procedimiento

El primer paso será realizar los cálculos necesarios para obtener el volumen de disolución concentrada de ácido clorhídrico y el volumen de agua destilada necesarios para preparar nuestros 200mL de disolución 0,01M, tal y como hacíamos teóricamente en el curso anterior:

• calculamos moles de soluto en 200mL de disolución 0,01M
• pasamos a gramos y vemos en qué masa de disolución concentrada hay esos gramos de soluto
• utilizando la densidad, convertimos masa de disolución en volumen de disolución.
• enrasamos con agua hasta un volumen total de 200mL

NOTA: con los ácidos fuertes concentrados, como es el caso del ácido clorhídrico, es necesario proceder con precaución. Nunca se vierte agua sobre el ácido. El modo de proceder es el siguiente: se echa un poco de agua, sobre ese agua se echa el ácido y luego se enrasa hasta el volumen total. De este modo se evitan salpicaduras del ácido y posibles quemaduras.

Conclusiones

En el laboratorio disponemos de papel indicador de pH y de pH-metros. Podemos comprobar el pH de la disolución resultante y ver si se corresponde con el de una disolución 0,1M de ácido fuerte.

Reservaremos dicha disolución para llevar a cabo una neutralización en una práctica posterior.

En esta práctica mediremos la densidad de dos sólidos.

• una canica ( sólido regular )
• una piedra ( sólido irregular )

La densidad se define como masa por unidad de volumen. Obtendremos la densidad como medida indirecta a través de la masa, que mediremos con una balanza electrónica y del volumen, que mediremos por diferentes métodos.

Objetivo

El objetivo de esta práctica es familiarizarnos con el trabajo en el laboratorio y con la propagación de errores en el cálculo de medidas indirectas. Cada medición se realizará varias veces para tratar de minimizar los errores y los resultados se darán en unidades fundamentales del sistema internacional. Lo fundamental de una práctica es el análisis de los resultados y las conclusiones que se obtienen de dicho análisis. Tan importante como el resultado numérico, es ser consciente de los errores que hemos cometido, que en buena parte, dependen de la precisión de los aparatos de medida.

Herramientas

• Balanza electrónica ( indicar su precisión )
• Calímetro ( indicar su precisión )
• Vasos
• Agua
• canica
• piedra

Procedimiento

Densidad de la canica

Mediremos la masa utilizando la balanza.

Para medir el volumen, tendremos en cuenta que se trata de una esfera y que es un cuerpo esférico. Con el calímetro, mediremos el diámetro de la esfera y a partir de éste, calcularemos el volumen.

Densidad de una piedra

Mediremos la masa de la piedra utilizando la balanza

Para medir el volumen, utilizaremos el principio de Arquímedes, que dice que “El volumen de un cuerpo es igual al volumen de agua que desaloja”. Llenaremos un recipiente hasta arriba. Introduciremos en él la piedra y recogeremos en otro recipiente el agua que rebosa. Pesamos el agua desalojada. Puesto que la densidad del agua es 1g/cm³, a partir de la masa de agua, podremos conocer el volumen de agua desalojado y por lo tanto, el volumen de la piedra.

Conclusiones

¿Son razonables los valores de densidad obtenidos para sólidos?
¿Qué método te parece más preciso?
¿Qué errores hemos podido cometer?