jueves, 26 de enero de 2017

Técnicas experimentales en el laboratorio

Tema 4. Técnicas experimentales en el laboratorio.

1. Medición de la masa y el volumen
En un laboratorio las técnicas mas comunes son las que permiten determinar la masa, volumen y temperatura de los cuerpos y la relación entre estas magnitudes de carácter físico.

MEDIR LA MASA
1. Colacación sobre el platillo un vidrio de reloj o un pequeño vaso de precipitados , contendrá la dicha sustancia que se quiera pesar.
La pantalla marcará lo que pese el recipiente. Cuando se pulse el botón de tara este restará el volumen del recipiente , así cuando el recipiente tenga la muestra , solo dará el valor de la masa de la muestra.
2. Se retira el recipiente, se añade la muestra que se quiera pesar. Se usa una espátula si es sólido y una pipeta en caso de líquído.
3. De nuevo se coloca el recipiente con la muestra en el platillo. La pantalla de lectura dará el vcalor de la muestra.
4. Al acabar se apagará la balanza, se dejará perfectamente limpia y nivelada.

MEDIR VOLÚMENES
Se utilizan distintos utensilios según el líquido y la precisión:
Pipeta graduada. Volúmen inferior a 10mL(se puede emplear para medir un cierto rango de volúmenes).

Matraz aforado. Volúmenes 100 y 1000mL(sirve para un único volumen determinado).
Probeta graduada. Volúmenes entre 10 y 1000mL(se puede emplear para medir un cierto rango de volúmenes).

MENISCO: superficie con forma curva realizada por el líquido. El volúmen del líquido es la altura que alcanza la parte central del menisco y se comprueba con esta superficie a la altura de los ojos.

MEDIR VOLÚMEN DE SÓLIDOS.
Se calcula con probeta.
Se vierte agua en una probeta y se mide el volumen. (V1)
Se pone el sólido en la probeta, se determina el nuevo volumen.
Se calcula el volumen del sólido restando los volúmenes(V2-V1)

DETERMINAR LA DENSIDAD DE UN SÓLIDO.
Determinar su masa con una balanza(m)
Calcular su volumen (v)
La densidad...(d)
d=m/v

2. Medición de la temperatura.
Este se mide gracias a un térmometro. Se pueden dividir en dos grandes grupos.

-Termómetros de contacto. Aparato de medida contactado con el cuerpo.
1. De dilatación-> Tubo de vidrio con alcohol tintado en su interior: Líquido dilatado con el aumento de temperatura.
Termómetro de varilla bimetálica: mide latemperatura basándose en la dilatación o contración de una varilla formada por dos metales unidos entre sí.
Un metal experimenta mayor dilatación que el otro, al variar la temperatura la varilla se curva.
2.De resistencia. Basada en los cambios de resistencia eléctrica que experimenta un semiconductor cuando varía la temperatura.

-Termómetros sin contacto. No se encuentra en contacto con la superficie  del material que se quiere medir la temperatura. Más común: termómetro de infrarrojos.




TERMÓMETRO DE CONTACTO




TERMÓMETRO DE INFRARROJOS
-Instrumento que determina la temperatura de un cuerpo sin mantener contacto con él.
-Miden la radiación infrarroja de un cuerpo.
-Tiene un láser para apuntar con precisión hacia el lugar que queremos.







Calibrar un termómetro de alcohol.

-En un recipiente poner hielo triturado y llenar con agua fría.
-Meter dentro el termómetro por la parte final del bulbo, esperar un momento a que la medida se estabilice, se marca la altura a la que llega el alcohol, ese valor corresponde a 0ºC
-En un recipiente ponemos gua a hervir y ponemos el termómetro sin que toque las paredes y esperamoos un rato a que se estabilice la medida. Marcamos la altura a la que llega el alcohol, coincide con los 100ºC
-La distancia que hay entre las dos medidas se divide en 100 partes iguales, cada una valdrá 1ºC y ya se podrá tomar mediciones entre cero y cien grados.

Fabricar y calibrar un dinamómetro
Un dinamómetro permite medir fuerzas basándose en la deformación de un muelle.
-Se engancha un muelle a un pie de laboratorio en ambos extremos. En un extremo(el que está libre)
se coloca una cesta donde irán los objetos que se vayan a pesar.
-Se coloca una regla haciendo que le cero de este coincida con la altura de la cesta.
-Para calibrar el dinamómetro , se ponen en la cesta objetos cuya peso ya esta averiguado. Se anota la masa de cada objeto y el aumento de tamaño del muelle.
-Se representan en un gráfico las masas frente a la extensión del muelle.


3. Sustancias puras y mezclas.
-Sustancias puras. Formadas por un único tipo de materia; sus propiedades y su composición no varía.
    1. Sustancias elementales: formadas por un solo químico.
    2. Compuestos químicos: formadas por la unión de dos o más químicos-> H2O, NaCl, NH3
-Mezclas. Unión de dos o más sustancias puras.
    1. Se pueden distinguir sus componentes-> agua, arena, granito... (Heterogéneas)
    2. Son mezclas en las que es imposible distinguir sus componentes-> disoluciones como agua con sal, café con azúcar...
.
GRANITO: MEZCLA HETEROGÉNEA

ALEACIONES: mezclas sólidas en las que intervienen metales-> acero, bronce, latón...


4. Separación de mezclas heterogéneas.
-Cribado o tamizado.
-Filtración.
-Separación magnética.
-Decantación.
-Centrifugación


















 5. Separación de mezclas homogéneas.

-Cristalización. Se utiliza para separar un sólido disuelto en un líquido, el procedimiento es lento.
-Destilación.
-Cromatografía.




6. Las disoluciones y su concentración.

- El soluto.
- El disolvente.

                         




- La proporción entre el soluto y el disolvente queda definida por la concentración, que es la relación entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolución.



-Cómo expresar la concentración en unidades físicas.



- Cómo expresar la concentración en unidades química.

  -Un mol de átomos corresponde a su masa atómica expresada en gramos. En un mol de cualquier sustancia hay el mismo numero de particulas: 6,022·10(23), lo que se conoce como el número de Avogrado.

 - Para expresar los moles de una sustancia, basta pasar a gramos la masa molecular de dicha sustancia.










7. Ácidos y bases. 








- La acidez o basicidad se determina a través de la medida enla escala de pH que va desde 0 al 14, una sustancia con pH 7 se considera neutra.








8. El microscopio. 

 - Hay dos tipos principales.

 - Microscopio óptico y electrónico.




 - Las partes del microscopio óptico son:





- Las preparaciones microscópicas.

- Fijación: La muestra se introduce en algún líquido para preservar la estructura de las células y evitar su deterioro, como el alcohol o el formol.

- Inclusión: Como el tejido es muy blando, no se puede cortar. Por ello la muestra se impregna con parafina líquida y se deja solidificar.

- Corte: Se corta con un aparato llamado microtomo.

- Teñido: Se tiñen con uno o varios colorantes.

- Montaje: Se cubren con goma arábiga y se tapan con el cubreobjetos, obtenemos una preparación permanente lista para observar.



9. Microorganismos y biomoléculas.


                                           
                                             Placa Petri con agar-agar en las que se desaro-
                                              llan distintos microorganismos.


                                                     
- Cultivo de microorganismos: Técnica habitual en laboratorios de microbiología. Consiste en cultivar o hacer crecer el número de microorganismos de una muestra para su identificación y estudio.



10. Análisis de suelos y petrográficos.

 - Análisis de suelos: El suelo debe presentar buenas condiciones y se controlan factores como el pH de cada muestra, la presencia de microorganismos la presencia del nitrógeno, la cantidad de materia orgánica presente , la textura del suelo, los tipos de rocas y minerales presentes etc..


 - Análisis petrográficos: Una de las técnicas más habituales en geología es el análisis petrográfico de rocas. Consiste en el examen de la roca. Para una caracterización detallada se realiza una observación al microescopio petrográfico de láminas delgadas (secciones de la roca de muy pequeño espesor).