El documento presenta los criterios de calificación y contenidos para el taller de laboratorio de física y química para 4o ESO. Incluye normas de seguridad personal y en el laboratorio, material de laboratorio común como tubos de ensayo, matraces y balanzas, y temas como sistemas periódicos y reacciones químicas que se cubrirán. El profesor explica la metodología de evaluación incluyendo exámenes, trabajos prácticos y actitud.
1. 4º ESO
TALLER DE
LABORATORIO de
Física y
Química/Laboratory
PROFESORA/TEACHER: SORAYA MAZÓN SUÁREZ
2. ÍNDICE/CONTENTS
Criterios de calificación 3
Tema 1: Laboratorio de física y química. 5
Unit 2: Separation techniques for mixtures 17
Tema 3: Sistema periódico y enlace 21
Tema 4: Estudio y preparación de disoluciones 27
Tema 5: Reacciones químicas 31
Unit 6: Carbon chemistry carbono. Typical organic reactions 36
Tema 7: Técnicas de mecánica 40
Tema 8: Técnicas relacionadas con fuerzas 47
Unit 9: Fluid techiques 54
2
3. CRITERIOS DE CALIFICACIÓN
1. los criterios seguidos para la calificación de los alumnos serán los siguientes:
Los alumnos serán calificados en base a cuatro apartados: pruebas objetivas, trabajo en clase, trabajo en
casa y actitud hacia la asignatura. Los temas impartidos en inglés tendrán un peso porcentual del 33% de
cada apartado, y los impartidos en castellano el 67% restante.
Cada apartado tendrá el siguiente peso porcentual en la nota final:
-Pruebas objetivas: 60%
-Trabajo en clase: 25%
-Trabajo en casa: 5%
-Actitud hacia la asignatura y comportamiento: 10%
Pruebas escritas teóricas y/o prácticas. En los temas en inglés la
PRUEBAS OBJETIVAS comprensión oral contará el doble de la nota que la expresión 60%
escrita y comprensión escrita
TRABAJO EN CLASE Se revisarán de forma periódica las actividades, trabajos y los
guiones de prácticas. El retraso en la entrega de los mismos 30%
supondrá una pérdida directa de 3 puntos sobre esa nota. En los
temas impartidos en inglés se evaluará en este apartado las
TRABAJO EN CASA exposiciones orales.
Comportamiento: cada alumno partirá con una nota de 10. Cada
falta leve restará 1 punto y una falta grave supondrá la pérdida de la
5%
totalidad (esto quedará reflejado en el cuaderno del profesor con
negativos y en el parte de la clase).
ACTITUD HACIA LA
10%
ASIGNATURA
Esfuerzo y participación: se tendrá en cuenta la participación del
alumno en la realización diaria de experimentos, intervenciones
5%
adecuadas y su colaboración al recoger, cuidar y limpiar el material
del laboratorio
La nota final se obtendrá sumando los tres porcentajes. Si el resultado es inferior a 4,5, la nota será
insuficiente. Si es inferior a 5,5, suficiente. Si es inferior a 6,5, será bien. Si es inferior a 8,5, notable. Y,
finalmente, si es igual o superior a 8,5, sobresaliente.
Calificaciones mínimas para la aplicación de los porcentajes:
En todos los niveles, con menos de 3 en un examen, se realizará la media con los otros exámenes de
evaluación, pero no se obtendrá más de un 4.
Cada deberá tener un mínimo de 3 sobre 10 en el apartado trabajo en clase para aprobar cada
evaluación. Igualmente se requerirá un mínimo de 3 sobre 10 en el apartado exámenes y trabajo en
clase-casa y en la parte impartida en inglés y castellano individualmente para superar la asignatura.
Otros criterios:
- La entrega de los guiones y/o actividades constituye requisito indispensable para aprobar la evaluación.
En caso contrario. La calificación máxima de la evaluación será de 4 sobre 10
- Al resultado de aplicar los porcentajes se aplicará la norma del redondeo.
- Al alumno que copie o deje copiar tendrá un cero en ese examen.
- Para obtener la calificación final de junio se realizará la media aritmética de las tres evaluaciones del
curso, siendo requisito indispensable
- Durante el curso, los alumnos deberán presentar varios proyectos que consistirá la presentación de un
experimento sencillo para presentar a varios grupos de EPO y las familias y alumnos durante la Jornada de
3
4. Puertas Abiertas. Dichos proyectos serán evaluados teniendo en cuenta su preparación y exposición. Podrá
subir hasta un máximo de 1 punto la nota de la segunda evaluación del alumno.
Así miso, los alumnos deberán entregar un trabajo relacionado con la visita programada al Museo de la
Minería de Asturias
Faltas de ortografía (grafías y tildes) y de presentación:
Se penalizará de la siguiente forma:
- Segundo ciclo de ESO y Bachillerato: 0,2 por falta hasta un máximo de 2 puntos.
- Por mala presentación se penalizará hasta un máximo de 0,5 puntos (en los exámenes no deben
aparecer tachones, se usará corrector tipo Tippex o se colocará una línea sobre las palabras que se
desean eliminar, se deben respetar los márgenes, etc).
- En los exámenes y en los trabajos se especificará la nota de los contenidos, el número de puntos que se
restarán por faltas de ortografía y la nota final de la prueba después de realizar el cálculo.
- Para la presentación de los trabajos se seguirán las siguientes normas:
- 4º E.S.O: se realizarán en folios y escritos a ordenador.
Faltar al examen y faltas de asistencia:
- Segundo ciclo de ESO y Bachillerato: si un alumno falta a un control y presenta el justificante de no
asistencia debidamente firmado por sus padres, en un plazo de 48 horas, se le realizará la prueba de
dicha materia en el segundo control. Si fuera el segundo control al que no ha asistido, se le repetiría la
prueba siempre que hubiera tiempo antes de la sesión de evaluación. Si faltase a los dos exámenes, iría
directamente a la recuperación.
- Si un alumno falta más del 20% del total de las horas de la materia, aunque estén justificadas, perderá el
derecho a realizar los exámenes, salvo casos excepcionales y por asunto grave, teniendo que realizar la
recuperación. La nota será la que resulte de aplicar los porcentajes de los criterios de calificación.
Recuperaciones:
-Se realizarán recuperaciones de la 1ª y 2ª evaluación. La 3ª evaluación se recuperará en la final.
-En las recuperaciones se mantendrá los criterios de calificación de la evaluación que se recupera,
añadiendo a esa nota el tanto por ciento de la prueba objetiva obtenida en el examen de recuperación. En
la convocatoria de septiembre se tendrá en cuenta solamente la calificación del examen.
- En la convocatoria de junio se aplicarán los porcentajes correspondientes a pruebas objetivas y se hará
la nota media de las tres evaluaciones, pero si la nota del examen es inferior a 4,5 la nota final no será
mayor de 4.
-Las recuperaciones se realizarán una vez finalizada la evaluación. Debiendo realizarse en la siguiente
semana a la sesión de evaluación y hasta la tercera semana del trimestre siguiente.
- A la recuperación de 1ª y 2ª evaluación, los alumnos deberán presentarse con toda la materia impartida
en el trimestre. En junio, con la materia de las evaluaciones suspensas y en septiembre con toda la
materia.
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5. TEMA 1. EL
LABORATORIO DE
FÍSICA Y QUÍMICA
CONTENIDOS:
1. Normas personales y de seguridad. Pictogramas de peligrosidad
2. Material de laboratorio
3. Dominio de las técnicas habituales de medida (medida de masas, tiempo, longitud, volumen,…)
4. Estructura del guión de prácticas.
5. El método científico y divulgación científica
OBJETIVOS:
- Cooperar y trabajar en equipo. Repartir y compartir el trabajo.
- Trabajar en el laboratorio de forma rigurosa atendiendo a las normas personales y de seguridad en el
laboratorio
- Identificar correctamente el material del laboratorio y mantenerlo en óptimas condiciones (manejo y
limpieza).
- Conocer la estructura de un guión de prácticas y cómo elaborarlo
- Conocer las unidades de medida del sistema internacional y sus equivalencias
- Interpretar correctamente la información que aparece en las etiquetas de productos químicos
- Conocer el Método Científico y la divulgación en ciencia
- Interpretar resultados y formular hipótesis
5
6. TEMA 1. LABORATORIO DE FÍSICA Y QUÍMICA. ORGANIZACIÓN Y SEGURIDAD
1. 1. NORMAS PERSONALES
- Entrar en el laboratorio de forma ordenada
- Seguir rigurosamente las instrucciones del profesor.
- No correr ni tener prisa mientras estemos en el laboratorio.
- Llevar lo imprescindible, evitando obstáculos innecesarios.
- Si detectamos material roto o se rompe durante su uso, avisar al profesor.
- Manejar el material con cuidado y precaución, en especial los reactivos.
- Durante las prácticas y la limpieza de material, no distraerse con los compañeros.
- No se debe comer o beber en el laboratorio.
- Antes de comenzar la práctica, asegúrate de que has comprendido exactamente o que debes
hacer, comprueba que tienes el material necesario para la práctica y sabes cómo manipularlo.
- Es conveniente llevar el pelo largo recogido.
- La mesa de trabajo debe estar libre y despejada, solamente mantendremos en ella el material que
estemos utilizando.
- Mantén tus manos limpias y secas para no dejar residuos de sustancias en ellas (pueden ser
venenosas, irritantes…)
- Al finalizar la práctica, comprueba que todo ha quedado en recogido, limpio y en orden.
1. 2. NORMAS DE SEGURIDAD
Productos químicos:
- Pregunta a tu profesor antes de arrojar un producto a la pila, algunos pueden ser peligrosos.
- No devuelvas productos químicos a sus botellas, salvo indicación del profesor.
- No es correcto tocar los productos químicos con la mano, aunque sean inocuos. Hay que utiliza
las espátulas y los recipientes adecuados para ello y después de manejarlos, lavarse las manos
cuidadosamente.
- Nunca se deben probar los productos químicos. Si hay que olerlos, no se hará directamente, sino
dirigiendo con la mano una pequeña parte de los vapores a la nariz.
Material eléctrico:
- Antes de salir del laboratorio cerrar los grifos y el gas y apagar los aparatos eléctricos empleados.
- Cualquier montaje eléctrico requiere la supervisión del profesor antes de su puesta en
funcionamiento.
- Como norma general y aunque se trabaja con tensiones no peligrosas, no se deben tocar los
cables o terminales eléctricos.
- Mantener el material alejado de agua y las manos secas.
Calentamiento:
- Cuidado con el vidrio, pues tiene el mismo aspecto frío que caliente y puedes quemarte.
- Es importante extremar las precauciones con el uso de los mecheros de gas. El encendido y
apagado estarán supervisados por el profesor, responsable de supervisar la calidad de la llama y la
ausencia de malas combustiones y desprendimiento de gases tóxicos.
- Para calentar los tubos de ensayo utiliza siempre las pinzas de madera. Los tubos deben estar
inclinados y su boca orientada hacia lugares en los que no haya ninguna persona.
Medidas de protección y normas de actuación:
- Utilizar siempre bata y gafas y guantes cuando sea necesario a fin de evitar posibles salpicaduras
de agentes irritantes o corrosivos, como los ácidos o las bases.
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7. - Mantener el laboratorio bien ventilado y cuando exista riesgo de emitir gases al ambiente se
realizarán bajo campanas extractoras.
- En caso de accidente, avisar rápidamente al profesor, teniendo en cuenta que:
… Si cae sobre la piel cualquier líquido lo primero que se debe hacer es poner la zona afectada bajo el
grifo, mientras el compañero avisa al profesor.
… Si se produce contacto con un ácido, nunca añadir pomadas para quemaduras de contacto ya que en
su mayoría poseen ácido pírrico y por ello, potenciarían el efecto de dicha sustancia.
1 3. PICTOGRAMAS DE PELIGROSIDAD
ACTIVIDADES PROPUESTAS:
A. Indica las normas de seguridad (siguiendo un orden lógico) que aplicarías desde tu llegada hasta tu
salida del laboratorio en los siguientes casos:
- Preparar 100 ml de una disolución 0,1 M de ácido clorhídrico.
- Calentar una disolución altamente concentrada de una sustancia problema que emite vapores
tóxicos.
- Identificar el tipo de enlace de una sustancia no identificada valorando su conductividad
eléctrica.
B. Describe las características de peligrosidad de las sustancias problema partiendo de sus etiquetas
2. MATERIAL DE LABORATORIO
Diferenciamos el material utilizado en el laboratorio como utensilios de sostén, utensilios usados como
recipientes, utensilios volumétricos, utensilios de uso específico y aparatos.
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8. Utensilios de sujeción
Soporte Rejilla de
universal: amianto: se
Permite adaptar coloca sobre el
otros utensilios trípode para
mediante la calentar
pinza. recipientes
Trípode: se Pinza: sirve para
utiliza para sujetar los tubos
sostener de ensayo que
recipientes para calentamos sin
calentarlos riesgo de
quemadura
Nuez: permite Pinza: útil para
sujetar las sujetar buretas,
pinzas al soporte pipetas etc.
manteniendo la verticalmente
verticalidad
Gradilla: usada Soporte/aro
para sostener y metálico:
almacenar los anexado al
tubos de soporte
ensayo. Suelen universal
ser metálicos o
de madera
Utensilios utilizados como recipientes
Cápsula de porcelana: Vidrio de reloj: se
soporta elevadas emplea para contener
temperaturas, por lo que se sustancias y pesarlas
usa para carbonizar en la balanza
sustancias
Crisol: similar a la cápsula,
pero más profundo
Balón/Matraz de Tubo de ensayo:
destilación/Kitasato: sirven para realizar
cuando presentan un experimentos o
vástago se conectan a una ensayos
bomba de vacío (filtrado al
vacío) o un aparato de
destilación
Material volumétrico
Probetas: de vidrio o Vaso de precipitados:
plástico y distintas contienen sustancias
capacidades, aparecen para su pesado,
graduadas para medir calentamiento o
volúmenes cuando no se manipulación
necesita excesiva precisión
8
9. Matraz aforado: recipiente Matraz erlenmeyer:
de vidrio con un cuello recipiente de vidrio
estrecho y alargado, cónico graduado que
empleado para medir con termina en un cuello
exactitud disoluciones corto y estrecho. Evita
enrasando hasta el aforo la evaporación de
(volumen determinado sustancias, por lo que
marcado en el vidrio) se usa para agitar o
evaporar sustancias
Pipeta: tubos de vidrio Bureta: tubos de vidrio
estrechos y aforados, y en calibrados con una
ocasiones ensanchados en llave en su extremo
la parte superior y utilizados inferior. Se utilizan
para medir volúmenes de para hacer
líquidos con gran precisión valoraciones
Utensilios de uso específico
Pipeteador o Mortero: de
succionador porcelana, vidrio o
manual/automáti ágata (esto últimos
co/de seguridad son los más
(pera): de goma o resistentes) sirven
plástico, permiten para triturar o
succionar líquidos machacar distintos
con una pipeta de materiales
forma segura.
Nunca se deben
aspirar los
líquidos con la
boca
Papel de filtro: Cristalizador: de
usado para filtrar vidrio y de base de
sustancias gran superficie
separando o permite evaporar
reteniendo sustancias a
impurezas. Para temperatura
filtrar con embudo ambiente
les conferimos cristalizándolas
forma cónica y en
el caso de un
embudo Buchner
se recorta del
tamaño
Embudo: pueden Embudo Buchner:
ser de plástico o conectado a un
vidrio. Canalizan matraz Kitasato y
líquidos o sólidos una bomba de vacío
granulares. permite filtrar al vacío
9
10. Placa Petri: Pipeta Pasteur:
cápsula de cristal recipientes de
o plástico usada plástico o vidrio que
para cultivar dispensan los
microorganismos líquidos gota a gota
Embudo de Cucharillas,
decantación: espátulas y varillas
embudo equipado de vidrio: de acero
con una llave. inoxidable o vidrio,
Sirven para para recoger una
separar líquidos pequeña cantidad de
con distinta producto sólido
densidad
Refrigerante: Desecador:
condensador recipiente de vidrio
formado por dos utilizado para
tubos deshidratar una
concéntricos. Por sustancia
el exterior circula produciendo vacío.
in líquido
refrigerante que
produce el cambio
de estado vapor a
líquido
Mechero Bunsen: Mechero de
utensilio metálico alcohol: fuente de
que produce una calor de baja
llama constante y intensidad, que
sin humo. Para funciona con alcohol
lograr un etílico. Se tapa para
calentamiento finalizar la
adecuado hay que combustión,
regular la flama agotando el
del mechero hasta comburente
se observe bien (oxígeno)
oxigenada (flama
azul). La entrada
de oxígeno se
regula a través de
una llave
Material de limpieza y protección
10
11. Campana extractora de Delantal, manguitos y
gases: equipo de protección bata: protegen al
frente a la emisión de gases personal de laboratorio
contaminantes evitando el contacto
con sustancias
corrosivas, tóxicas y
nocivas
Guantes de seguridad: Gafas de protección:
recomendables en caso de gafas protectoras que
manipular productos evitan las salpicaduras
químicos. Además de los de y los vapores tóxicos
látex o goma se utilizan otros
más gruesos para coger con
la mano recipientes calientes
Escobillones: utensilios de Frasco lavador: se
limpieza. Disponibles en utilizan para enjuagar
varios tamaños para fregar el material de
pipetas, tubos de ensayo, laboratorio. Los hay de
matraces y probetas. un tubo (el agua sale
apretando el frasco) y
de dos (por uno se
sopla y por el otro sale
el agua)
Mascarilla: utilizada como Máscara de
medida de protección frente seguridad: utilizada
a vapores tóxicos como medida de
protección frente a
vapores tóxicos.
Además de evitar la
inhalación de vapores
peligrosos protege los
ojos
Medida de magnitudes
Calibre: aparato empleado para la medida de
diámetros interiores y exteriores con precisión.
Uso: para conocer el valor de una medida escribiremos
el número tomando las primeras cifras de la regla
superior y la última cifra la calcularemos por medio de
la reglilla inferior. Veamos el ejemplo. Se leen la
distancia que va entre el cero de la regla y le cero del
cursor 16 mm la siguiente cifra de la medida se busca
en el cursor y será la del número de este cuya raya de
posición justo coincida con una división de la regla. El
único que coincide con una división de arriba es el 4, la
medida será :16,4 mm
11
12. Dinamómetro: Balanza de precisión:
instrumento de medida de permite medir masas
fuerzas. Es importante no muy pequeñas de
sobrepasar la medida sustancia con gran
máxima que puede precisión.
soportar el dinamómetro, a
fin de no deformar el
muelle interno.
pHmetro: sensor Termómetro: utensilio
electroquímico que de medición de
permite medir el pH de temperaturas. El
una solución papel tradicional se basaba
indicador: sátiras de en la dilatación del
papel impregnadas en una mercurio con un
sustancia indicadora y que aumento de
varían de color en función temperatura. Hoy día
de la concentración de se ha extendido el uso
protones de la sustancia. de los termómetros
digitales
Aparatos
Agitador magnético: Mufla o estufa:
dispositivo electromagnético cámara cerrada
utilizado para mezclar sometida a
disoluciones. La placa temperaturas muy
superior puede ser o no elevadas. Suele usarse
calefactora para carbonizar
sustancias
Baño María: permite Autoclave: reciente
calentar una sustancia hermético que soporta
sometiéndola a calor de elevadas presiones
forma indirecta
ACTIVIDADES PROPUESTAS
A. Identifica el material de laboratorio
3. SISTEMAS DE MEDICIÓN
3.1 CONVERSIÓN DE UNIDADES
Prefijo Símbolo Equivalencia
12
Tera T 1.000.000.000.000 = (10 ) = 1 billón
9
Giga G 1.000.000.000 = (10 ) = mil millones
6
Mega M 1.000.000 = (10 ) = 1 millón
3
Kilo K 1.000 = (10 ) = 1 millar
12
13. 2
Hecto H 100 = (10 ) = 1 centena
1
Deca Da 10 = (10 ) = 1 decena
Unidad Gramo (masa), metro 1 = unidad
(longitud), litro (capacidad)…
-1
Deci D 0,1 = (10 ) = décima
-2
Centi C 0,01 = (10 ) = centésima
-3
Mili M 0,001 = (10 ) = milésima
-6
Micro Μ 0,000001 = (10 ) = millonésima
-9
Nano N 0,000000001 = (10 ) = milmillonésima
-12
Pico P 0,000000000001 = (10 ) = billonésima
3.2 UNIDADES DEL SISTEMA INTERNACIONAL (USI)
Magnitud Unidad básica Símbolo
Velocidad metro por segundo m/s
2
Aceleración metro por segundo cuadrado m/s
Longitud Metro M
Masa kilogramo Kg
Tiempo segundo S
Intensidad de corriente eléctrica amperio A
Temperatura termodinámica kelvin K
Cantidad de sustancia mol Mol
2
Superficie metro cuadrado m
3
Volumen metro cúbico m
Ángulo Radián Rad
2
Fuerza newton N m·kg/s
2 -1 -2
Presión, tensión pascal Pa N/m m ·kg·s
2 -2
Energía, trabajo, cantidad de calor julio J N·m m ·kg·s
3. 3 CONVERSIÓN DE VALORES DE TEMPERATURAS
La escala Celsius y la escala Kelvin tienen una transformación muy sencilla:
grados K=273.15 + grados C
En la transformación de grados centígrados a grados Fahrenheit cada grado centígrado vale 1,8 ºF ( 0 - 100 en
la escala centígrada equivale a 32 - 210 en la escala Fahrenheit). Por lo tanto debes multiplicar los grados
centígrados por 1,8 que equivale a 9/5 . Como el cero Celsius corresponde al 32 Fahrenheit debes sumar 32:
gradosF=(9/5)*gradosC+32; Para la transformación inversa se despeja y queda:
gradosC=(5/9)*(grados F-32)
3.4 CÓMO ENRASAR
En química, se llama enrasar al procedimiento por el cual se lleva el volumen del líquido del material
volumétrico al deseado. El procedimiento a general consiste en hacer coincidir la tangente de la curva formada
13
14. en el límite líquido-aire (menisco) con la marca (ya sea aforo o graduada) del elemento. Esto debe realizarse
teniendo la marca a la altura de los ojos; si no podremos verlos a la misma altura, pero no lo estarán (figura 1).
El procedimiento, más detalladamente, varía según el elemento utilizado. En el caso de la probeta consiste
simplemente en agregar y eliminar líquido hasta enrasar. En el caso de la pipeta, por otro lado, es uno de los
más complicados
A: Menisco cóncavo
B: Menisco convexo.
La línea discontinua representa el plano
tangente que debe tenerse en cuenta para
enrasar.
3.5 ERROR ABSOLUTO Y ERROR RELATIVO
Bien sea una medida directa (la que da el aparato) o indirecta (utilizando una fórmula) existe un tratamiento de los
errores de medida. Podemos distinguir dos tipos de errores que se utilizan en los cálculos:
Error absoluto: Es la diferencia entre el valor de la medida y el valor tomado como exacto. Puede ser
positivo o negativo, según si la medida es superior al valor real o inferior (la resta sale positiva o negativa). Tiene
unidades, las mismas que las de la medida.
Error relativo: Es el cociente (la división) entre el error absoluto y el valor exacto. Si se multiplica por 100
se obtiene el tanto por ciento (%) de error. Al igual que el error absoluto puede ser positivo o negativo (según lo
sea el error absoluto) porque puede ser por exceso o por defecto. no tiene unidades.
3
* Otras consideraciones: 1dm = 1 l *pH> 7 básico pH <7 ácido pH = 7 neutro
3. 6 CIFRAS SIGNIFICATIVAS, NOTACIÓN CIENTÍFICA Y REDONDEO
La Notación Científica permite expresar un número de forma abreviada. En caso de uno muy grande colocamos
una coma tras el primer número entero y se multiplica por 10 elevado a un número positivo. En el caso de uno muy
-3 7
pequeño el exponente será negativo. Ejemplo: 0,0015 = 1,5 ∙10 y 37209000 =3,7209∙10
El redondeo consiste en obviar las cifras a la derecha de la última que sea significativa*. Si la primera cifra
desechada es menor que 5, las cifras no se modifican, pero en caso de que sea mayor o igual sumamos una cifra
más a la última conservada. Ejemplo: 0,0039 redondeado a tres decimales quedaría como 0,004. Sin embargo
0,0033 redondeado al mismo número de decimales quedaría como 0,003
*Las cifras significativas son las distintas de cero y los ceros entre ellas (no lo son, por tanto, los ceros situados a
la izquierda de un número decimal ni los últimos de la parte decimal)
4. EL GUIÓN DE PRÁCTICAS
Las actividades se entregarán siguiendo el modelo de guión de prácticas siempre que el profesor así lo indique,
en folio manuscrito e incluyendo los siguientes apartados (se deberá prestar especial atención al lenguaje
y expresiones utilizadas):
- Portada: Nombre y número de práctica, curso y clase y nombre y apellidos del alumno.
- Objetivo de la práctica (qué queremos conseguir)
14
15. - Material: se describirá el material utilizado detalladamente.
- Fundamento teórico: fórmulas, teorías en que nos basamos…
- Procedimiento: qué hemos hecho durante toda la práctica, mencionando cuando proceda normas de seguridad
y consejos dados por el profesor. Se incluirán además, los cálculos numéricos cuando proceda (como un
subapartado)
- Conclusiones, análisis de resultados y preguntas propuestas: ¿el resultado ha sido el esperado? Si no es
así hay que formular una hipótesis que explique porqué y a qué conclusiones hemos llegado.
- Referencias bibliográficas: sólo en el caso de habernos documentado
ACTIVIDADES
1. Añade 16,3 ml de agua destilada utilizando las pipetas de 10, 5 y 1 ml a un tubo de ensayo. Pesa 0,7 g de
glucosa y añádelos al tubo. Por último vierte un par de gotas de Reactivo de Fehling B y calienta la solución con
un mechero bunsen de alcohol. ¿Qué ocurre? Plantea una hipótesis para explicar el cambio. Cuando finalices,
añádelo a un vaso de precipitados y enrasa hasta 100 ml con agua.
2. Utilizando el calibre o pie de rey, mide el diámetro de la figura con una regla (valor de la medida) y con un
calibre (lo tomaremos como valor exacto) y calcula el error absoluto y relativo.
3. Mide la temperatura ambiente con un termómetro y expresa el resultado en grados centígrados, kelvin y
Fahrenheit
2
4. Calcula el peso de un objeto con el dinamómetro en Newton y en g·cm/s (con factores de conversión)
5. Con un papel indicador de pH determina si la sustancia problema es ácida, básica o neutra
6. Averigua la composición del objeto cilíndrico usando una probeta con agua para calcular el volumen y la
balanza para la masa y fijándote en la siguiente tabla de densidades:
3
Compuesto Densidad (kg/m )
Aluminio 2.700
Zinc 7.140
Hierro 7.800
Latón 8.100-8.700
Plomo 11.300
Cobre 8.900
Plata 10.500
7. Representa gráficamente la masa sobre el volumen de los distintos objetos (fabricados del mismo material).
Interpreta la gráfica
8. a) Expresa en forma de notación científica 2380100000 y 0,072000
b) Redondea 2,3451 a dos decimales, 908,12 a un decimal y 4,6755 a tres decimales
5. EL MÉTODO CIENTÍFICO Y LA DIVULGACIÓN CIENTÍFICA
Desde hace siglos el hombre ha buscado la verdad observando todo lo que había su alrededor, antes
los filósofos, hoy los científicos. Gracias a ese afán la sociedad ha conseguido avanzar y evolucionar a
través de la ciencia, que es la forma de adquisición de conocimientos a través de una metodología
concreta, el método científico. Podemos clasificar las ciencias como formales (no pueden ser
comprobadas experimentalmente) y empíricas (sus bases han sido contrastadas de forma
experimental. Aunque los conocimientos expuestos por los científicos se asumen como verdades,
nuevos descubrimientos perfeccionan continuamente nuestra percepción, por los que consideramos
que las verdades científicas tienen un carácter cambiante y en cierto modo provisional.
15
16. La ciencia es, por tanto, un proceso dinámico, que aporta conocimientos contrastables y
reproducibles, que se comunica con el resto de la sociedad, a través de un lenguaje preciso y riguroso
y ordenada en leyes y teorías.
Etapas del método científico:
- Observación: delimitamos el problema partiendo de la observación del entorno y conocimientos
previos. Resultado de esa observación nos planteamos preguntas y recogemos información relevante
del modo más riguroso posible. Para lograrlo es frecuente la utilización de instrumentos de observación
o medición (microscopios, pHmetros, termómetros).
- Planteamiento de una hipótesis: buscamos posibles explicaciones al fenómeno observado
basándonos en los datos recogidos y en las aportaciones de otros científicos.
- Contraste de la hipótesis: hay que comprobar de forma experimental varias veces que nuestra
explicación se corresponde con la realidad. Si no se da el caso, tendríamos que volver a formular una
hipótesis nueva.
- Elaboración de una ley: hemos confirmado la hipótesis. En el caso de confirmar varias leyes
relacionadas entre sí nos encontramos frente a una Teoría.
La divulgación científica:
Los científicos se encuentran con el deber de transmitir sus descubrimientos a la sociedad a través de
informe minucioso y comprensible publicado en textos científicos, que son valorados por la comunidad
científica. Estos textos pueden ser revistas especializadas, periódicos o libros.
16
17. UNIT 2.
SEPARATION
TECHNIQUES FOR
MIXTURES
CONTENTS:
1. Summary of the unit
2. Key words
3. Differences between pure substances and mixtures
4. Separation methods.
- Magnetic attraction
- Evaporation and crystallitasion
- Extraction
- Chromatography
- Decantation and distillation
5. Activities
6. Application to industry of separation techniques
OBJECTIVES:
- Identify the most appropiate techniques to separate the components of a mixture in the correct order.
- Being able to separate the components of homogeneous and heterogeneous mixtures experimentally.
18. TEMA 2. SEPARATION TECHNIQUES FOR MIXTURES
2. KEY WORDS
Alloy Crystal
Coolant/condenser Filter paper
Boiling point
Flask Mortar and pestle
Shieve and mesh Funnel
Steam Stopcock
18
19. 3 MATTER CAN BE FOUND AS:
3.1 MIXTURE: matter made up of different molecules. Types.
- Homogeneos mixtures or solutions: the components are clearly distinguishable.
- Heterogeneous mixture: their components have a uniform appereance.
Components of a solution:
- Solvent: it is the major component
- Solute: it is the minor component.
For instance:
- Liquid: vinegar, alcohol, sea water…
- Gaseous: Air
- Solid: metal alloys such as steel (iron and carbon).
- Otras: sólido en líquido (azúcar en agua), gas en líquido (bebidas carbonatadas)…
3.2. PURE SUBSTANCES: they have specific properties which differenciate one kind of matter from
another (density, boiling temperature…) Kinds:
- Chemical compound: We can break down into simpler substance by applying a chemical
change (but not with a physical change). For example: H2O
- Element: it cannot be broken into simpler components using chemical or physical changes
(eg. Fe, B...)
4. SEPARATION METHODS:
The components of a mixture can be separated depending on their properties. These are the most
important methods:
- Magnetic attraction: we can attract magnetic substances such as iron using magnets.
- Filtration: it allows us to separate a solid mixed with a liquid in which it is soluble whit a filter paper.
- Decanting: Two immiscible liquids are separated using a separating funnel (see figure 1) and letting
the mixture stand previously,
- Distillation: sirve para separar dos líquidos solubles entre sí, pero con distinta temperatura de
ebullición con un aparato destilador (ver figura 2)
- Slow evaporation: we let evaporate water from the mixture to room temp or applying heat and obtain
crystals with geometrical shapes. It simulates the formation of magmatic plutonic rocks.
- Fast Crystallization: also based on the different behavior and temp evaporation of the components of
the mixture. An accelerator is used (acetone), which evaporates together with water (small, irregular
crystals formed, simulating the formation of volcanic magmatic rocks)
- Extraction: This technique is primarily used to separate a substance dissolved in a liquid partially
(iodine content in an aqueous solution of common salt). To this end, an immiscible liquid is used as
carbon tetrachloride, in which the substance to be separated is much more soluble. After extraction
there are two phases, one above another, whose position depends on the density thereof.
- Cromatography: widely used in biochemistry to separate and recognize the substances in a solution.
It is based on diffusion rates (rate at which the compound is displaced by a surface). We can, for
example, to separate ink colors or plant pigments. The advantage of this is that blends can be applied
to complex and requires very small amounts of substance at very low concentrations.
19
20. Picture 1 Picture 2
LAB 1: distillation, filtration, sedimentation, rapid crystallization, slow and magnetization.
- Objective: identificar el tipo de mezcla, soluto y disolvente en cada caso y practicar los métodos de
separación que figuran en el título.
- Procedure:
1. Indicate if the misxture is homogeneous or heterogeneous
a) Sand and water
b) Iron filings and sugar
c) Water and oil
d) Wine (water y alcohol)
e) copper sulfate dissolved in water
f) salt dissolved in water
2. Separate each mixture components by choosing the most appropriate in each case.
- Issues: Why have you chosen that techniques? What is the basis for each one?
LAB 2: EXTRACTION
- Objective: separate I2 aqueous solution containing common salt and iodine.
- Material: funnel, beaker, common salt solution (NaCl) and iodine in water and carbon tetrachloride
(CCl4)
- Scientific bases: Iodine has a higher affinity for CCl4 than salt water.
- Procedure:
1. Add the solution and the same amount of CCl4 to funnel.
2. Shake the funnel (shawl before)
- Issues: What happened? Describe the process, explain and draw a picture.
PRÁCTICA 3: PAPER CHROMATOGRAPHY OF PHOTOSYNTHETIC PIGMENTS
- Objective: extracting and separating the photosynthetic pigments through a simple phases technique.
- Material: mortar, pestle, funnel flask, filter paper, alcohol, spinach leaves and calcium carbonate.
- Procedure:
1. Wash spinach or chard, nerves removed and put in a mortar together with the extracting solvent
(acetone or alcohol) and a small amount of calcium carbonate (prevents photosynthetic pigments are
degraded by the action of light)
2. Grind the mixture until the leaves become discolored and the solvent acquires a deep green color.
3. Filter through a filter paper funnel and pressing the mixture.
4. Pass filtering a Petri Dish
5. Place a rectangle of paper towels / drying of about 15 cm by 10 cm high, attached by a bring stand
and clamp.
20
21. - Conclusions: According to paper chromatography where we have made, we see four bands or zones
(Figure A), corresponding to different photosynthetic pigments present in spinach leaves. According
to their degree of solubility with alcohol will recognize these bands and in this order: chlorophyll b,
chlorophyll a, xanthophylls and carotenes
- Label the absorbent paper with the name of the group and give it to the teacher.
- Questions:
1. Find the meaning of the following: capillary mobile phase and stationary phase.
2. For the experiment identifies the mobile phase, stationary, pigments and solvent extractant thereof
PRÁCTICA 4: SEPARATION TECHNIQUES USING SEVERAL METHODS
Separate the mixture problem and choosing the right techniques in the right order. Make a lab report
script 4.5
5. ACTIVITIES
5.1 Use the dichotomous key to recognize the containers:
a) b) c) d) e) f)
Does it have neck?
Yes No
Does it have a flat bottom? Does it have a pouring spout?
Yes No Yes No
Does it have a long neck? Boiling flask Is it much taller than wide? Test tube
Yes No
Yes No
Volumetric Erlenmeyer Graduated Beaker
flask flask cylinder
5.2 Indicate what the numbers represent.
11 12 13 14 15
5. INDUSTRIAL APPLICATION OF SEPARATION TECHNIQUES.
Groupal task: prepare a speech. Topic: Industrial application of the methods of separation of mixtures
21
22. T3. SISTEMA
PERIÓDICO Y
ENLACE
CONTENIDOS:
1. Conceptos clave (gas noble, enlace químico, electronegatividad…)
2. Tipos de enlaces.
3. Propiedades de las sustancias en función del enlace
4. Identificación del tipo de enlace (brillo metálico, solubilidad en agua, conductividad eléctrica y
ensayo a la llama)
5. Electrólisis del agua
OBJETIVOS:
- Manejar con seguridad y rigor productos químicos
- Identificar del tipo de enlace de una sustancia estudiando de forma práctica su solubilidad en agua
y conductividad eléctrica y asociarlo a su situación en la tabla periódica
22
23. TEMA 3 DETERMINACIÓN DEL TIPO DE ENLACE UNA SUSTANCIA
1. CONCEPTOS CLAVE:
Los gases nobles son los únicos elementos presentes en la naturaleza que encontramos de forma
aislada. El resto de elementos se unen formando moléculas o cristales, simples en el caso de unión de
los mismos elementos o compuestos si se unen átomos de elementos diferentes. Esa unión se denomina
enlace químico y permite alcanzar a los átomos mayor estabilidad consiguiendo que sus últimas capas de
electrones se encuentren completas.
La electronegatividad es la tendencia de un
electrón por atraer electrones de otro átomo.
Anión: ión negativo (átomo que ha captado
electrones)
Catión: ión positivo (átomo que ha cedido
electrones)
Brillo metálico: es el aspecto que presenta la superficie de un cuerpo debido a la propia luz o reflejada.
Los metales poseen un brillo característico denominado metálico (ej. oro, plata, cobre…)
2. TIPOS DE ENLACE:
Enlace iónico: se da entre átomos con diferente electronegatividad (metal, electropositivo y no metal,
electronegativo). Para alcanzar la configuración de gas noble (más estable) el metal cede electrones
(catión) al no metal (anión)
Enlace covalente: se da entre dos no metales.
Los átomos comparten electrones.
Enlace metálico: se produce por la unión de
varios elementos metálicos: los cationes están
ordenados en una estructura cristalina rodeados
por una nube de electrones.
23
24. Tabla resumen:
3. PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS EN FUNCIÓN DE SU ENLACE:
Sustancias con enlace iónico: se presentan como cristales duros, con elevadas temperaturas de fusión y
ebullición, se disuelven en agua y conducen la corriente eléctrica, tanto disueltos en agua como fundidos,
pero no en estado sólido
Sustancias con enlace covalente: forman dos grupos muy diferenciados:
- Cristales covalentes: muy duros y frágiles, no conducen la corriente eléctrica, ni se disuelven en
agua ni en otros disolventes.
- Cristales moleculares: a temperatura ambiente son sólidos o líquidos. Tienen bajas temperaturas
de fusión y ebullición y en estado sólido no son solubles en agua (polar) en general, aunque sí en
tetracloruro de carbono o acetona (disolventes polares). No conducen la corriente eléctrica ni
disueltos ni fundidos.
Sustancias con enlace metálico: a temperatura ambiente son sólidos (excepto el mercurio) conductores
de la corriente eléctrica. Presentan brillo metálico y son dúctiles y maleables. Al calentarse liberan energía,
que determinada por ciertas frecuencias de radiación nos permite observar un color del espectro visible.
Elemento Coloración Elemento Coloración
Litio Rojo carmín Bario Verde amarillento
Sodio Amarillo Calcio Rojo anaranjado
Potasio Violeta pálido Cobre Azul bordeado de verde
Estroncio Rojo carmín Mercurio Violeta intenso
Ácido bórico Verde Hierro Dorado
4. PRÁCTICA: IDENTIFICACIÓN DEL TIPO DE ENLACE
Objetivo: determinación del tipo de enlace de 8 sustancias problema basándonos en propiedades tales
como el brillo metálico, coloración a la llama, conductividad eléctrica y solubilidad.
24
25. Material: sustancias problema, disolución concentrada de HCl, hilo de Nicrom, vasos de precipitados,
mechero Bunsen, rejilla de amianto, trípode, encendedor, pipetas de 10 ml, pipeteador, agua destilada,
acetona, pila de 9 V, cables con pinzas, bombilla, electrodos (barras de grafito)
Fundamento teórico: ver los apartados 1, 2 y 3
Procedimiento:
A) ENSAYO A LA LLAMA:
- Ponte guante y gafas
- Limpia el hilo de Nicrom sumergiéndolo en ácido clorhídrico concentrado y pasándolo después por la
llama. Si presenta coloración límpialo de nuevo. Si no la presenta puedes continuar.
- Humedece el hilo en HCl y toca la muestra. Acércala a la llama ascendiendo de la base a la parte más
alta.
B) SOLUBILIDAD:
- Añade una pequeña cantidad de sustancia problema a un vaso de precipitados con agua destilada,
con una espátula si se encuentra en estado sólido y con una pipeta si está en estado líquido.
- Comprueba si es soluble o no
- Añade una pequeña cantidad de sustancia problema a un vaso de precipitados con acetona o
tetracloruro de carbono, con una espátula si se encuentra en estado sólido y con una pipeta si está
en estado líquido.
- Estudia si se disuelve o no en el disolvente (ojo con las sustancias desconocidas en estado líquido
que son transparentes, es mejor comprobar a la luz si se forman dos fases, si no podría llevarnos a
error)
C) BRILLO METÁLICO:
- De forma visual, comprueba si la sustancia problema presenta o no brillo metálico.
D) CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA:
- Monta un circuito eléctrico tal y como figura en el dibujo (podemos sustituir el amperímetro por una
bombilla): fuente de alimentación (pila), amperímetro, cables conductores, electrodos (minas de
grafito)
- Comprueba si la sustancia problema es o no conductora, tanto en su estado original como disuelta
en el caso de los sólidos): si es conductora el amperímetro detectará el paso de corriente o la
bombilla se encenderá.
25
26. Conclusiones y análisis de resultados:
Completa el siguiente cuadro, a partir de él deduce el enlace de cada sustancia problema, alguno de los elementos que la forman (ensayo a la llama) y
justifica de forma teórica tus conclusiones.
SUSTANCIA PROBLEMA
PROPIEDADES 1 2 3 4 5 6 7 8
Solubilidad
en agua
Solubilidad en
acetona/tetracloruro
de carbono
Conductividad en
estado sólido
Conductividad en
estado líquido
Brillo metálico
Coloración a la llama
26
27. 5. PRÁCTICA: Electrólisis del agua.
La electrólisis es un proceso donde se separan
los elementos
del compuesto que forman, usando para ello la
electricidad.
Materiales:
-Agua.
-Bicarbonato de sodio.
-Cinta aislante.
-2 pilas de 4,5 voltios.
-Recipiente de plástico transparente.
-Cables.
-2 tubos de ensayo.
-2 soportes.
-2 pinzas.
Procedimiento:
Colocamos medio litro de agua aproximadamente en el recipiente de plástico. A continuación introducimos
en el envase 50 gramos de bicarbonato de sodio, lo disolvemos muy bien con ayuda de una cuchara y
calor (calefactor).
Ahora colocamos las pilas juntas y las unimos mediante cinta aislante. Pegamos un cable en cada polo, las
ponemos destapadas para hacer un buen contacto eléctrico.
Introducimos los cables en el agua. Si el contacto eléctrico es bueno notaremos las burbujas
desprendiéndose de los cables.
Introducimos los tubos de ensayo llenos de agua pero invertidos sobre los cables. Llenamos los tubos
dentro del recipiente y luego los invertimos dentro del agua.
Explicación
Al pasar un poco de tiempo los tubos se van llenando del gas que se desprende de los cables. En el polo
negativo se produce mayor cantidad de gas pues allí se produce el hidrógeno, porque al descomponerse el
agua se produce mayor volumen puesto que tiene dos átomos, porque al descomponerse el agua por
cada átomo de oxígeno hay dos átomos de hidrógeno. El polo positivo tiene menor cantidad de gas
porque allí se encuentra el oxígeno, pues parte de ese gas se queda disuelta en el agua. El cable
enganchado al polo negativo desprende unos cristalitos azules porque al reaccionar con el carbonato de
calcio origina carbonato de cobre. El volumen del hidrógeno es mayor que el del oxígeno porque por cada
molécula de oxígeno hay dos moléculas de hidrógeno
5. Actividades: Al aplicar electricidad al agua del grifo (2 ptos.):
a) ¿Qué reacción se produce y cómo se llama?
b) ¿En qué estado se encuentran los productos obtenidos y dónde aparecerá cada uno?
d) ¿Obtenemos la misma cantidad de ambos? ¿Por qué?
e) Si en lugar de utilizar agua del grifo usáramos agua destilada, ¿ocurriría lo mismo? ¿y al acidular el
agua?
27
28. T4. ESTUDIO Y
PREPARACIÓN DE
DISOLUCIONES
CONTENIDOS:
1. Conceptos clave (disolución, soluto…)
2. Concentración de las disoluciones
3. Determinar la concentración de una disolución
4. Preparación de disoluciones a una determinada concentración
OBJETIVOS:
- Determinar la concentración de las disoluciones
- Preparación de disoluciones a una determinada concentración
28
29. TEMA 4. ESTUDIO Y PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES
1. CONCEPTOS CLAVE:
Las disoluciones son mezclas homogéneas de dos componentes (no somos capaces de diferenciarlos a
simple vista). El componente en mayor proporción es el disolvente, mientras que el que se encuentra en
mayor proporción es el soluto. Aunque estemos habituados a hablar de solutos sólidos y disolventes
líquidos, los solutos y disolventes pueden ser sólidos, líquidos o gases.
3. PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES
Cuando trabajamos con ácidos es imprescindible recordar que añadimos ácido sobre agua y no a la
inversa, deslizando el ácido por las paredes del recipiente a fin de evitar salpicaduras.
En el caso del HCl es un ácido en estado gaseoso a temperatura ambiente, por lo que se comercializa
disuelto en agua (habitualmente en un 35% en peso).
La información que figura en las etiquetas de los productos es muy útil para realizar cálculos posteriores,
como la densidad del soluto o de la disolución, porcentajes en peso o volumen…
Para disolver un soluto suele emplearse un
matraz aforado, disolviendo el soluto en un
volumen de agua inferior al volumen de
disolución a preparar (aproximadamente la mitad)
y posteriormente se añade agua hasta el enrase
(ver la figura 1).
Figura 1
4. DETERMINACIÓN DE LA CONCENTRACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN
La concentración de una disolución expresa la relación entre la cantidad de soluto y disolvente,
pudiendo ser en masa, volumen etc. Las unidades de concentración más empleadas son las
siguientes:
MOLARIDAD (M o c): es la más frecuente. Indica la cantidad de moles de soluto en un litro de
disolución
Moles de soluto
M = ------------------------
Litro de disolución
MOLALIDAD (m): expresa los moles de soluto contenidos en un kilogramo de disolvente
moles de soluto
m = ---------------------------------
kilogramos de disolvente
TANTO POR CIENTO EN PESO: relaciona las masas de soluto y disolución
Masa de soluto
% peso = ------------------------- ∙ 100
Masa de disolución
29
30. TANTO POR CIENTO EN VOLUMEN: relaciona el volumen de soluto y disolución
Volumen de soluto
% volumen = ------------------------------ ∙ 100
Volumen de disolución
FRACCIÓN MOLAR: expresa los moles de soluto en un mol de disolución
Moles de soluto
χm = --------------------------
moles de disolución
DENSIDAD: relaciona la masa de sustancia y el volumen de la misma
Masa disolución masa soluto
ddisolución = ------------------------- dsoluto = ------------------------
Volumen disolución volumen soluto
PRÁCTICA 1. PREPARACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN PARTIENDO DE UN SOLUTO SÓLIDO
A. OBJETIVOS:
- Preparar 100 ml de una disolución de carbonato de sodio en agua
- Practicar el enrasado y pesaje, evitando el máximo error experimental posible
- Cálculo de la concentración en g/l, porcentaje en masa y densidad de la disolución
B. MATERIAL:
Vaso de precipitados, matraz aforado, agitador, probeta, carbonato de sodio, vidrio de reloj y balanza
C. PROCEDIMIENTO:
- Pesa 15 g de carbonato de sodio
- Determina el peso de un matraz de 100 ml vacío y seco
- Llena hasta la mitad con agua destilada el matraz aforado
- Vierte el carbonato y agítalo
- Enrasa con agua destilada y agita de nuevo.
- Determina la masa de disolución resultante (resta la masa del matraz del total)
D. CUESTIONES:
1. ¿Cuál es la concentración de la disolución en g/l?
2. Calcula el % en masa de la disolución
3. Halla la densidad de la disolución
4. Si se diluye la disolución hasta que el volumen sea de 250 ml, ¿cuál es la nueva concentración en
g/l?
5. Determina la masa de carbonato de sodio contenida en 25 ml de la disolución. ¿Varía la
concentración de soluto al tomar sólo ese volumen de disolución?
6. La densidad y la concentración de una disolución se expresan en g/l. Indica las diferencias entre
ambos conceptos.
E. OTRAS CUESTIONES:
1. Queremos preparar 1 litro de disolución 0,1 M. Para ello, necesitamos calcular la masa necesaria de
NaOH, que debes reflejar en el cuadro junto con el resto de datos solicitados:
Moles NaOH Masa molar de NaOH (buscar Masa NaOH
necesarios en la tabla periódica)
30
31. PRÁCTICA2. PREPARACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN PARTIENDO DE UN SOLUTO LÍQUIDO
A. OBJETIVOS:
- Preparar 250 ml de una disolución de HCl 0,1 M
- Practicar el enrasado y pesaje, evitando el máximo error experimental posible
- Calcular concentraciones
B. MATERIAL:
Agua destilada, matraz aforado de 250 ml, pipeta, pipeteador,
C. PROCEDIMIENTO:
- Calcula el número de moles necesarios de HCl para obtener 1 l de disolución 0,1 M.
- Calcula el volumen de HCl comercial (35% volumen, 1,18 kg/l) que hay que emplear. Para ello
rellena la tabla:
Moles de HCl Masa molar Masa de HCl Masa HCl Densidad HCl Volumen de
necesarios de HCl puro 35% comercial HCl al 35%
necesario
- Llena la mitad del matraz con agua destilada
- Añade el HCl con la pipeta al matraz
- Vierte la disolución en el matraz.
- Llena con agua hasta el aforo.
D. CUESTIONES:
1. ¿Cuál es el porcentaje en peso?
3
2. Calcula la molalidad, suponiendo una densidad de 1,03 g/cm
3. ¿Por qué el HCl se vende en disolución
31
32. T5. REACCIONES
QUÍMICAS
CONTENIDOS:
1. Conceptos fundamentales
2. Ley de Conservación de la Masa
3. Estequeometría
4. Manifestaciones visibles de las reacciones químicas (liberación de calor, cambios
colorimétricos, formación de precipitados y formación de burbujas de gas)
5. Reacciones de sustitución
6. Reacciones de oxidación y reducción
7. Reacciones ácido-base. Normas de seguridad en el manejo de ácidos y bases
OBJETIVOS:
- Experimentar y conocer el fundamento teórico de una reacción de sustitución
- Experimentar y conocer el fundamento teórico de una reacción de oxidación
- Experimentar y conocer el fundamento teórico de una reacción de reducción
- Manejar de forma adecuada ácidos y bases
- Conseguir el equilibrio en una reacción ácido-base de forma práctica e interpretar y representar
gráficamente los resultados
32
33. TEMA 5. REACCIONES QUÍMICAS
1. LAS REACCIONES QUÍMICAS
Una reacción química cambia la naturaleza de las sustancias que intervienen en ella (cambio
químico). Se produce cuando las partículas de los reactivos chocan entre sí y rompen los enlaces
entre átomos, que se reorganizan en nuevas sustancias denominadas productos. Para iniciar esa
reacción, necesitamos suministrar una cantidad mínima de energía, denominada energía de
activación.
Esos cambios, tal y como veremos en el apartado 4, producen un intercambio de energía con el
entorno, que puede manifestarse a través de desprendimiento de gases, precipitación de una
sustancia, cambios colorimétricos, aumento o disminución de temperatura…
Las reacciones químicas más habituales son:
- De síntesis: como resultado de la reacción, se obtienen moléculas más complejas que aquellas de la
que partíamos.
- De descomposición: como resultado de la reacción, se obtienen moléculas más sencillas a partir de
moléculas más complejas
- Reacciones exotérmicas: durante la reacción se libera calor
- Reacciones endotérmicas: se necesita calor para que se produzcan
- Reacciones de oxidación: el oxígeno se combina con otro elemento, actuando este como agente
reductor al ceder electrones.
- Reacciones de reducción: uno de los elementos químicos gana electrones, actuando como agente
oxidante.
- Reacciones de combustión: la oxidación se produce con gran rapidez y desprendimiento de luz o
de calor.
- Reacciones de deshidratación: aplicando calor se eliminan las moléculas de agua
- Reacciones ácido-base: se producen entre una sustancia de carácter ácido y una base. También
denominadas reacciones de neutralización
2. LEYES FUNDAMENTALES:
1. Ley de conservación de la masa: también denominada Ley de Lavoisier. Postula que la masa de
los reactivos es igual a la masa de los productos. Esto significa que cuando se produce un cambio
químico el número y clase de átomos no varía, sólo lo hace la forma en que se unen (las moléculas).
Σ M reactivos = Σ Mproductos
Esta Ley se puede comprobar de forma experimental, aunque es más complicado cuando se produce
desprendimiento de gases (es más fácil perder masa).
2. Ley de las proporciones definidas: también denominada Ley de Proust. Postula que los
elementos siempre se combinan para formar compuestos siempre en la misma relación de peso
PRÁCTICA 1:
Objetivo: comprobación de las Leyes de Lavoisier y de Proust
Material: dos matraces erlenmeyer de 25 ml, embudo, papel de filtro, pinzas, tapones, cápsula de
porcelana, mechero Bunsen, trípode y rejilla, desecador, balanza, cronómetro, cloruro de bario y
sulfato de sodio.
Procedimiento:
Ley de Lavoisier:
- Utilizando la tabla periódica, calcula y anota las masas moleculares de los reactivos.
- Ajusta la reacción: BaCl2 + NaSO4 → 2NaCl + BaSO4
- Pesa 2,2 g de cloruro de bario directamente en un matraz tarándolo previamente.
- Enrasa con agua hasta 25 ml agitado suavemente hasta conseguir una disolución. Pesa
nuevamente.
- Pesa 1,5 g de sulfato de sodio en otro matraz (tara antes).
- Anota la cantidad total de reactivo.
- Añade el contenido del primer matraz al segundo y anota la masa final de producto tras la
reacción.
33
34. - Calcula la masa de los productos
- Comprueba si se cumple la Ley de Lavoisier. Si el resultado no es el esperado, ofrece una
explicación
Ley de Proust:
- Pesa un filtro y anota el dato.
- Filtra el precipitado (sulfato de bario) y lávalo varias veces.
- Coloca la mezcla en un cápsula de porcelana (anota su peso).
- Calienta la mezcla hasta que se calcine e introdúcelo en el desecador
- Pesa hasta que el dato no varíe.
- Comprueba si el peso obtenido experimentalmente coincide o no con el esperado de forma
teórica (2,46 g)
CUESTIONES:
- ¿Qué ha ocurrido con el cloruro sódico? ¿Podríamos recuperar su masa?
- ¿Se ha cumplido la Ley de Lavoisier? ¿Y la de Proust? .Justifica su respuesta
- ¿Consideras que se ha producido un cambio físico o químico? ¿Por qué?
3. ESTEQUEOMETRÍA
Para representar una reacción química, utilizamos fórmulas con los símbolos de los átomos y
subíndices indicativos del número de átomos de cada tipo por molécula. Delante de cada fórmula
colocamos un coeficiente, que es un número indicativo del número de moléculas de cada clase que
intervienen en la reacción. Entre reactivos y productos una flecha nos señala en qué sentido se
produce la reacción. La combinación de todos estos símbolos y letras constituye una ecuación
química. Teniendo en cuenta la Ley de Conservación de la Masa debemos escribir las ecuaciones
correctamente, ajustando los coeficientes hasta conseguir que el número de átomos de cada elemento
a izquierda y derecha de la reacción sea el mismo.
4. MANIFESTACIONES VISIBLES DE LAS REACCIONES QUÍMICAS
En este apartado trataremos de forma práctica los efectos que pueden producirse cuando reaccionan
varias sustancias. Podemos percibirlos como cambios de temperatura, color, formación de burbujas de
gas, formación de precipitados, cambios de color o pH.
El profesor explicará varias reacciones químicas y nuestra labor será tomar nota del objetivo, material y
procedimiento, elaborando un guión lo más completo posible.
Además incluiremos un apartado de cuestiones. Para cada experiencia deberemos:
1. Ajustar la reacción química.
2. Determinar el tipo de reacción.
3. Exponer las manifestaciones que hemos observado.
5. REACCIÓN DE SUSTITUCIÓN
En estas reacciones se produce un intercambio entre los componentes de los reactivos. A través de
una práctica estudiaremos una reacción típica de sustitución
PRÁCTICA:
Objetivo: estudiar una reacción típica de sustitución
Material: sulfato de cobre, vidrio de reloj, clavo
o clip de hierro, agua, espátula, gradilla,
mechero de alcohol, encendedor, tubo de
ensayo y balanza.
Procedimiento:
- Calienta agua en un tubo de ensayo hasta que prácticamente hierva
- Añade sulfato de cobre y agita hasta que la disolución adquiera un color azul vivo.
34
35. - Introduce el clavo o el clip
- Observa la reacción:
ACTIVIDADES.
- Ajusta la reacción: Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4
- ¿Qué manifestaciones observas?
- ¿Por qué esta reacción es de sustitución?
- Los fontaneros nunca ponen en contacto tuberías de hierro y de cobre, sino que usan juntas
entre ellas ¿Por qué crees que lo hacen?
6. REACCIÓN DE ÓXIDO-REDUCCIÓN
En estas reacciones se produce un intercambio de electrones entre los átomos de los reactivos. El
agente que toma electrones es el agente oxidante (el más frecuente es el oxígeno, de ahí que la
reacción se denomine oxidación) y el que los cede es el reductor. Ambos reacciones, de oxidación y
reducción se hayan íntimamente relacionadas y suelen ser reversibles (en ambos sentidos).
PRÁCTICA:
Objetivo: estudiar una reacción típica de oxido-reducción
Material: objeto de plata,
huevo, recipiente de
aluminio, vaso de
precipitados de 250 ml,
trípode, rejilla de amianto,
encendedor y bicarbonato
a) Procedimiento:
- Separa las yemas del huevo y resérvalas.
- Bate las yemas y sumerge el objeto de plata en ellas hasta que se ennegrezca
Actividades:
- Ajusta la reacción que se ha producido: H2S + Ag + O2 → Ag2S + H2O
- ¿Qué tipo de reacción es ésta?
- ¿De dónde procede el ácido sulfhídrico?
- ¿Por qué crees que la plata se ha ennegrecido?
b) Procedimiento
- Introduce el objeto oxidado en un recipiente de aluminio con agua y bicarbonato (actuará
como acelerante de la reacción)
- Calienta y remueve
Actividades:
- Ajusta la reacción que se ha producido: Al + Ag2S + H2O → Ag + Al(OH)3 + H2S
- ¿Qué tipo de reacción es ésta?
- ¿Por qué crees que la plata se ha limpiado?
7. REACCIÓN ÁCIDO-BASE
En este tipo de reacciones se combinan un elemento ácido (se disocia liberando cationes H+), con una
base (libera aniones OH-). Esos iones se contrarrestan de forma casi inmediata, equilibrando los
niveles de pH. Por eso esas reacciones se denominan también de neutralización. La ecuación general
es la siguiente:
Ácido + base = sal + agua
Podemos hacer reaccionar ácido y bases fuertes o débiles. En el caso de ácidos y bases fuertes, como
los que usaremos en la práctica, los reactivos se disocian por completo. Esto no permite calcular
concentraciones con una volumetría.
35
36. Las volumetrías consisten en calcular una concentración de una disolución añadiendo una sustancia
indicadora (permite detectar cambios de pH a través de un cambio de color), partiendo de volúmenes
conocidos y la concentración de la disolución del otro reactivo:
Vácido ∙ Mácido = Vbase ∙ Mbase
M = concentración molar (moles de soluto/litro de disolución)
V = volumen (litros)
PRÁCTICA:
Objetivo: determinar la concentración de la disolución de NaOH
Material: soporte, pinza y nuez, bureta de 50 ml, matraz erlenmeyer de 250 ml, agua destilada,
disolución de HCl 0,5 M, matraz aforado de 250 ml, pipeta de 10 ml, pera de seguridad, NaOH,
fenolftaleína, papel indicador de PH
Procedimiento:
- Prepara 250 ml de ácido clorhídrico 1 M
- Prepara el montaje de la bureta
- Añade 50 ml de HCl a la bureta y enrasa cuidando que la llave esté cerrada.
- Añade 1 g de hidróxido sódico (comúnmente conocido como sosa
- cáustica) y enrasa hasta 50 ml con
agua destilada. Añade 5 o 6 gotas de
fenolftaleína.
- Deja caer el HCl, primero rápidamente
y después gota a gota mientras agitas
el matraz.
- Cuando se produzca el cambio de
color cierra RÁPIDAMENTE la llave.
- Haz tres valoraciones y usa el valor
promedio de volumen.
´
Actividades:
- Escribe la reacción.
- Toma medidas del pH de las disoluciones de HCl, NaOH y disolución final y anótalas.
- Determina la concentración de la disolución de NaOH (debe quedar reflejado también los volúmenes
de HCl y el valor media)
8. VELOCIDAD DE UNA REACCIÓN
La catálisis es un proceso mediante el cual se modifica la velocidad de reacción debido a la presencia de un
catalizador. Los catalizadores son sustancias que aceleran o disminuyen la velocidad de una reacción sin
alterarse en el contacto con las ya existentes. En esta actividad las cenizas actúan como catalizadores en la
combustión del azúcar.
Objetivo: estudiar qué factores pueden afectar a la velocidad de una reacción química.
Material:
1 cuchara metálica, mechero de alcohol, 1/2 cucharada de azúcar granulada, cenizas
Procedimiento:
- Enciende el mechero de alcohol.
- Coge media cuchara de azúcar.
- Trata de que arda el azúcar acercando la cuchara a la flama de la vela.
- Añade al azúcar un poco de ceniza y repite el proceso
Cuestiones:
- ¿Qué sucede con el azúcar en el primer caso? ¿Ocurre lo mismo al añadir la ceniza?¿Por qué?
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37. Unit 6. Carbon
chemistry. Typical
reactions.
CONTENTS:
1. Key words
2. Carbon chemistry
3. Obteining coil from sugar
4. Saponification reaction
5. How to make aspirin
OBJECTIVES:
- To obtain carbon from sugar and know the chemical reaction.
- To make soap and know the chemical reaction.
- To make aspirin and know the chemical reaction.
- To work with safety
- To discuss the origin of life
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38. TEMA 6. CARBON CHEMISTRY. TYPICAL ORGANIC REACTIONS
1. KEY WORDS
Burette Soap Covalent bond Aspirin Coal Beaker
Safety mask Safety gloves Soda Glycerin Scales
1. CABON CHEMISTRY
The carbon atom can share up to four electrons to form covalent bonds with other atoms of carbon or other
elements, the most common being hydrogen, oxygen and nitrogen. The joints may lead to linear chains,
branches and even rings.
Combinations of these four elements are the basis of life. Repetitions of monomers or combinations thereof,
are known large chain polymers. Those found in nature are carbohydrates, lipids, proteins and nucleic acids,
but we can also manufacture laboratory macromolecules. Synthetic polymers are not present in nature
(plastics, fibers)
2. OBTAINING COAL FROM SUGAR:
Scientific basis: mixing sulfuric acid with sucrose, we´ll get make react. The carbon of sucrose remains in
the beaker, while hydrogen sulphide and the resulting water is released as a gas (reaction produces a large
amount of energy)
Objective: to obtain carbon from sugar.
Material: concentrated sulfuric acid, spatula, magnetic stirrer, beaker and burette
Procedure:
- Pour the sugar into a beaker.
- Protect yourself by wearing gloves and mask
- Add sulfuric acid by opening the stopcock of the burette and stirring while you drop the sulfuric acid.
Warning:
Reaction is a very showy, but with which we must be very careful, both for handling
concentrated sulfuric acid, and by the release of toxic gas and also by the strong
exothermicity of the reaction. It is advisable to do it in the fume hood, or alternatively
using mask and keeping a safe distance from the reaction gases emanating.
Actividades:
Describe what happened and the reaction produced using the explanation of the introduction and
looking for the formula for each compound (documentary work, write the source of where you got
this information).
3. SAPONIFICATION REACTION
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39. Scientific basis: saponification reaction has been known since antiquity and and consist of adding caustic
soda to a fat. This fat can be recycled by using cooking oil, which prevents contamination of rivers when
throwing it down the drain.
The appearance of the soap is a direct function of the amount of glycerol that it contains. The more glycerin,
the more moisturizing to the skin. However, they dissolve in water before, so that they wear out sooner.
The main characteristic of the product is the presence of two zones with different polarities, a hydrophilic or
polar region (related to the water molecule), approximately one carboxyl group or apolar hydrophobic (water
repelling molecule), corresponding to the hydrocarbons chain. This structure, besides the orientation of the
molecules (this allows to decrease the air-water surface tension, water or fat) are those that attach to its
particular soap properties:
- Power detergent (ability to remove dirt and grease from the skin, tissues ...
- Power emulsifier: colloids of fat dispersed in aqueous medium fat in
- Foaming power: foaming
- Activity wetting: they´re able to get that water permeates a homogeneous surface.
The soap formation reaction is:
Grasa (triglicérido)+ sosa cáustica = jabón + glicerina
Objective: soap manufacture and knowing the reaction occurring.
Material: magnetic or glass rod stirrer, balance, pan, beaker, test tube, blotting paper, used frying oil, caustic
soda (NaOH), water and salt (NaCl)
Procedure:
- Weight 10 g soda (wear gloves)
- Dissolve soda in 60 ml of water (measured with a probe volume).
- Prepare a saturated salt solution, which will serve to wash the soap (remove impurities).
- When the solution has cooled, add oil slowly while stirring with a glass rod (in the same direction) or
magnetic stirrer for at least 30 minutes.
- Add essence or aroma.
- Place the mold on a paper towel.
- After the minimum time (notice that the solution has thickened), return the mixture into the mold.
- Lava soap with salt water to remove excess sodium
Please note: Take precautions with handling the soda because it is corrosive
3. HOW TO MAKE ASPIRIN
Scientic basis: chemistry has contributed to the improvement of health, creating basic compounds in
medicine for the treatment of diseases. Examples include analgesics, antibiotics or hormones. Analgesics or
antipyretics relieve pain and reduce fever. Among them the best known is acetylsalicylic acid, commonly
known as aspirin.
The industrial method of production is complex
and includes aspirin product purification steps. In
our case we will make a much simpler process, so
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40. that aspirin contains many impurities. For this
reason it is not suitable for use.
Objective: to produce aspirin and know the chemical reaction.
Material: 100 ml Erlenmeyer flask, pipette, pipette pump filler dispenser, stopwatch, crystallizer, funnel, acetic
anhydride, salicylic acid and concentrated sulfuric acid
Procedimiento:
- Pour 6 ml of acetic anhydride in an Erlenmeyer
flask
- Add 3 g of salicylic acid.
- Add 3 or 4 drops of concentrated sulfuric acid.
- Shake the mixture.
- Let stand for 20 minutes in an ice bath
- Pour 50 ml of distilled water.
- Shake the mixture
- Filters with a small funnel.
- Dries the sample
Aspirin production
Please note:
The handling of sulfuric acid required security measures (pear, gloves)
The solid obtained is pure aspirin, which means that it is not fit for consumption.
Activities.
- Why do we need to cool the mixture? How does the speed of the reaction?
- Do any of the compounds is a catalyst? Explain your reasoning and function.
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41. Tema 7. Técnicas de mecánica
CONTENIDOS:
1. Conceptos clave (trayectoria, desplazamiento, velocidad, aceleración…)
2. Movimiento rectilíneo uniforme
3. Movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
4. Caída libre
5. Movimiento circular.
6. Tratamiento de datos (dibujo de gráficas, interpretación de las mismas…)
OBJETIVOS:
- Clasificar los movimientos según su trayectoria
- Diferenciar MRU, MRUA y MCU
- Representar de forma gráfica los datos obtenidos experimentalmente
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42. TEMA 7. TÉCNICAS DE MECÁNICA
1. CONCEPTOS CLAVE
- Sistema de referencia: lugar desde el que se estudia la posición de un móvil
- Trayectoria: conjunto de puntos que sigue un cuerpo en movimiento (puede ser circular, curvilínea o rectilínea)
- Desplazamiento (d): distancia entre la posición final (xf) e inicial (xo). La USI es el m y se calcula como: d = xf -
xo
- Espacio recorrido: longitud de la trayectoria seguida por un cuerpo en su movimiento €. Su USI es el m.
- Velocidad (v): magnitud física que mide la relación entre el espacio recorrido por un móvil y el tiempo que
tarda en recorrer este espacio.
Es una magnitud vectorial: para que quede bien definida es muy importante conocer la dirección y el sentido.
Se calcula como V = e/t, donde t es el tiempo. Su USI es el m/s.
Tipos: velocidad media es la relación entre el espacio total recorrido por un móvil y el tiempo total que tarda en
recorrerlo, mientras que la velocidad instantánea es la velocidad asociada a un móvil en un instante
determinado.
- Aceleración (a): magnitud física que mide la variación de la velocidad de un móvil respecto del tiempo (hay
2
que conocer su dirección y sentido) y la USI es el m/s
Tipos: aceleración tangencial at (mide la variación del módulo (valor numérico) de la velocidad, pero no su
dirección (movimientos rectilíneos). Matemáticamente se calcula como:
vf - vo
at = ---------
t
Aceleración centrípeta (ac): mide la variación de la dirección de la velocidad de un cuerpo (movimientos
circulares o curvilíneos). Se calcula como
2
v
ac = --------- , siendo R el radio
R
Signos de la velocidad y aceleración: son muy importantes, ya que nos indican el sentido de ésta respecto del
sistema de referencia. Tomaremos como criterio de signos:
Velocidades y aceleraciones positivas Velocidades y aceleraciones negativas
Hacia la derecha → Hacia la izquierda ←
Hacia arriba ↑ Hacia abajo ↓
Comparativa de signos de la velocidad y la aceleración
Signos iguales El móvil acelera
Signos distintos El móvil frena
2. A TENER EN CUENTA
- No confundas espacio recorrido con desplazamiento. Recuerda que para el desplazamiento sólo influye la
posición inicial y la final, mientras que el espacio es la longitud de la trayectoria (el camino recorrido)
- Cuidado con la USI de la velocidad. Es el m/s, no el km/h. Además en lenguaje cotidiano se utiliza la expresión
kilómetro por h, cuando realmente es km/k
- Un cuerpo puede tener aceleración y no aumentar su velocidad (está frenando)
Cuado un cuerpo gira tiene aceleración, ya que cambia la dirección de la velocidad (aceleración centrípeta)
- La USI del ángulo recorrido es el radián (rad). Una circunferencia mide 2π rad (equivale a 360º )
- Para interpretar una gráfica fíjate bien en los ejes de coordenadas que indican las magnitudes que se están
representando y su unidad
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43. 3. TIPOS DE MOVIMIENTO
TIPO DE CARACTERÍSTICAS FÓRMULAS GRÁFICAS ASOCIADAS
MOVIMIENTO PRINCIPALES
(trayectoria, velocidad,
aceleración)
MRU Trayectoria rectilínea x = x0 + v· t
(Movimiento Velocidad constante e = d = xf - x0
rectilíneo No existe aceleración v=e/t
uniforme)
MRUA Trayectoria rectilínea x = x 0 + v0 t +
(Movimiento La velocidad no es ½ a· t2
rectilíneo constante v = v0 + a· t
uniformemente Aceleración constante v2 - v02 = 2a· t
acelerado)
Caída libre (es Trayectoria rectilínea h = h 0 + v0 t -
un tipo La velocidad no es ½ g· t2
específico de constante v = v0 + a· t
MRUA) Aceleración constante (la v2 - v02 = 2a· t
gravedad) h = altura final
h0 = altura
inicial
g = gravedad
MCU Trayectoria curvilínea φ Las mismas que para MRU
(movimiento Velocidad constante ω = --- ,
circular No existe aceleración siendo ω la
uniforme) velocidad
t
angular y φ el
ángulo
recorrido
v = ω · R (r es
el radio)
MCUA Trayectoria curvilínea v2 Las mismas que para MRUA
(movimiento La velocidad no es ac = ---
circular constante R
uniformemente Aceleración constante
acelerado)
MAS El movimiento se repite
(Movimiento el mismo estado a
armónico intervalos regulares de L
simple) Ejemplo: tiempo (periodo = T) g = 4π2 ---
movimiento Proyección sobre una T2
pendular simple línea recta, de un punto
o péndulo ideal que se mueve en una
circunferencia a
velocidad constante
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44. PRÁCTICA 1: ESTUDIO DEL MOVIMIENTO EN UN PLANO HORIZONTAL
- Objetivo: analizar experimentalmente las características del movimiento que tiene lugar en un plano
horizontal, calcular la velocidad de un móvil y su aceleración e interpretar gráficamente los resultados
obtenidos.
- Material: rampa, pelota y cronómetro
- Procedimiento:
1. Marca las distintas longitudes de la superficie
2. Lanza la pelota desde la posición inicio (marca 0 cm)
3. Toma medidas de tiempo en cuatro posiciones
4. Repite en tres ocasiones la toma de datos haciendo el valor media y desechando aquellos que estén
claramente separados del resto
-.Actividades:
1. Representa gráficamente posición frente a tiempo.
2. ¿De qué tipo de movimiento se trata? ¿Se corresponden los resultados obtenidos con los
esperados? ¿Por qué?
3. ¿Cuál sería la aceleración del móvil?
4. Calcula la velocidad en cada instante para las posiciones que has anotado.
PRÁCTICA 2: SIMULACIÓN DE UN MOVIMIENTO RECTILÍNEO UNIFORME
- Objetivo: estudiar un MRU mediante una simulación. Para ello montaremos un dispositivo que compense
la aceleración de la gravedad con el rozamiento del objeto cayendo a través de un fluido
- Material: probeta graduada de 500 ml o 1l, plastilina y cronómetro
- Procedimiento:
1. Haz cuatro marcas con la misma distancia en el exterior de la probeta.
2. Moldea una bolita de plastilina y coloca un hilo para recogerla
3. Deja caer la bola y toma tiempos en las marcas
4. Toma tres medidas por cada posición.
- Cuestiones:
1. Representa gráficamente posición frente a tiempo
2. ¿De qué tipo de movimiento se trata? ¿Se corresponden los resultados obtenidos con los
esperados? ¿Por qué?
3. Calcula la velocidad en las posiciones que has anotado. ¿Son los resultados los esperados?
PRÁCTICA 3: ESTUDIO EXPERIMENTAL DEL MOVIMIENTO DE CAÍDA LIBRE
- Objetivo: comprobar si la aceleración de la gravedad y la velocidad dependen o no de la masa del
objeto.
- Material: moneda, cartón, tijeras, cinta métrica, papel y cronómetro.
- Procedimiento:
1. Corta dos discos, uno de papel y otro de cartón, de igual diámetro al de la moneda.
2. Lanza los tres objetos por separado y anota los tiempos de caída y distancia recorrida
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45. 3. Coloca el disco de cartón y el de papel sobre la moneda y anota tiempos de nuevo (para cada caso
toma tres medidas y haz el valor media, desechando los valores que se alejen del resto)
- Actividades:
1. ¿Qué resultados has obtenido? ¿Es el esperado? Razona tus respuestas
2. Busca la fórmula utilizada para calcular la gravedad de la Tierra (escribe cual ha sido tu fuente)
¿Depende de la masa del objeto que cae?
3. Calcula la velocidad con que llegan al suelo la moneda y cada uno de los discos.
PRÁCTICA 4: DETERMINACIÓN DEL TIEMPO DE REACCIÓN
- Objetivo: estudiar el tiempo de reacción.
- Fundamento teórico: el tiempo de reacción es el tiempo transcurrido desde que percibimos un
peligro hasta que reaccionamos frente a él. Ese tiempo es fundamental en seguridad vial, cuanto
menor sea menor será el riesgo de accidente o su gravedad en caso de que ocurra. El tiempo medio
de reacción es 0,5 s, sin embargo hay factores que afectan negativamente, como el consumo de
drogas o el cansancio. Cuando conducimos recorremos una distancia (distancia de reacción) a la que
hay que sumar la distancia que recorre el coche una vez hemos frenado. Ambas aumentan con el
aumento de velocidad
- Material: regla
- Procedimiento:
1. Sujeta verticalmente la regla por el extremo opuesto a la marca 0 cm.
2. Otra persona coloca sus dedos índice y pulgar a la altura del 0; como su fuera a agarrarla pero sin
tocarla.
3. El primer compañero deja caer la regla sin previo aviso y el segundo trata de sujetarla lo antes
posible.
4. Mide la distancia recorrida.
5. Calcula el tiempo de reacción partiendo de la fórmula del espacio recorrido
6. Repite la experiencia tres veces tomando como bueno el valor media.
- Actividades:
1. Calcula el tiempo de reacción partiendo de la fórmula del espacio recorrido
2. ¿Qué importancia tiene la distancia de reacción en circulación? ¿Cómo la calculamos en el caso
de un conductor? ¿De qué factores depende?
3. ¿Por qué repetimos la experiencia?
PRÁCTICA 5: ESTUDIO DEL MOVIMIENTO EN UN PLANO INCLINADO
- Objetivo: analizar experimentalmente las características del movimiento en un plano inclinado,
calcular la aceleración de un móvil e interpretar gráficamente los resultados obtenidos
- Material: papel milimetrado, rampa, móvil y cronómetro
- Procedimiento:
1. Marca cuatro distancias iguales en la rampa
2. Lanza el coche desde la posición inicio (0 cm)
3. Toma tres valores de tiempo por cada posición, haz la media y desecha los valores que claramente
se alejen del resto
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46. - Actividades:
1. Representa la gráfica de posición frente a tiempo
2. Identifica el tipo de movimiento y razona si los resultados son o no los esperados.
3. Calcula la aceleración del móvil, a partir de la ley del movimiento (usa la ecuación del
desplazamiento). ¿Es constante? ¿Debería serlo?
4. Calcula la velocidad en cada instante.
5. Representa gráficamente velocidad frente a tiempo.
PRÁCTICA 6: ESTUDIO DEL MOVIMIENTO DE CAÍDA LIBRE A TRAVÉS DE UNA FOTOGRAFÍA
ESTROBOSCÓPICA
- Objetivo: identificar el movimiento de caída libre como un movimiento de los estudiados.
- Material: fotografía estroboscópica, regla
- Procedimiento:
1. Marca un origen de coordenadas en la fotografía
2. Mide distancias ayudándote de una regla milimetrada
3. Representa gráficamente posición frente a tiempo (y-t)
- Cuestiones:
1. ¿Identifica el tipo de movimiento y razona si los resultados son o no los esperados.
3. Calcula la aceleración del móvil, a partir de la ley del movimiento (usa la ecuación del
desplazamiento). ¿Es constante? ¿Debería serlo?
4. Calcula las velocidades en cada instante de la fotografía
5. Representa gráficamente velocidad frente a tiempo
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47. PRÁCTICA 7: ESTUDIO DEL MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME
- Objetivo: analizar experimentalmente las
características del movimiento circular
- Material: reloj, cinta métrica o regla
- Procedimiento:
1. Mide el radio del reloj y anota el ángulo de
la circunferencia correspondiente a 15
segundos.
- Actividades: calcula la velocidad angular del
reloj.
PRÁCTICA 8: ESTUDIO DEL PÉNDULO SIMPLE
- Objetivo: analizar experimentalmente las
características del péndulo simple
- Material: cronómetro, soporte universal,
cinta métrica o regla, plastilina e hilo
- Procedimiento:
1. Da forma a la plastilina hasta conseguir una
bolita, ata un hilo y suspende el montaje del
extremo de un soporte universal.
2. Mide la longitud del periodo (longitud del
hilo + radio de la bola de plastilina).
3. Cronometra un periodo con amplitud
máxima.
4. Repite la medición en tres ocasiones y haz
el valor media, desechando los valores
claramente lejanos de la media.
5. Cambia la longitud del hilo y toma de
nuevo medidas de tiempo.
- Cuestiones:
1. Calcula el valor de g
L L
T = 2π ------ g = 4 π2 -----
g T2
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48. TEMA 8. TÉCNICAS
RELACIONADAS CON
FUERZAS
CONTENIDOS:
1. Características generales de fuerzas
2. Fuerzas y deformaciones
3. Operaciones con fuerzas
4. Ley de Hooke
5. Leyes de la dinámica
6. Peso y normal
7. Fuerzas en el plano horizontal
8. Fuerzas en el plano inclinado
9. Fuerza de rozamiento
10. Cuerpos en equilibrio.
OBJETIVOS:
- Reconocer los efectos de las fuerzas sobre los cuerpos
- Identificación de fuerzas y su efecto en distintas situaciones (planos inclinados, suspendidos
verticalmente…)
- Representar a través de un sistema de poleas el equilibrio en máquinas simples.
- Diferenciar peso de masa
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