| Additional title: |
Experimentation and Computer Resources |
| Additional title: |
Experimentación y Recursos Informáticos |
| Date: |
2022-23 |
| Abstract: |
L'objectiu final de l'assignatura és que l'alumne assoleixi les competències que estan indicades. La part d'experimentació al laboratori té uns objectius generals: Conèixer i aplicar les normes de seguretat i de treball al laboratori. Conèixer el sistema d'eliminació de residus al laboratori. Conèixer el material i estris bàsics del laboratori químic. Conèixer les operacions bàsiques del laboratori químic: Neteja del material de vidre Pesada Mesura i transvasament de líquids Preparació de solucions Escalfament de substàncies Agitació Evaporació Cristal·lització Filtrat i rentat de substàncies Extracció Simple Cromatografia de capa fina. Destil·lació Ús de la llibreta de laboratori. Tractament gràfic, numèric i informàtic de les dades de laboratori Com objectius específics de cada pràctica: Pràctica 1: Tractament de dades Presa de contacte amb els conceptes d'error experimental,exactitud i precisió. Comprendre que el material de vidre per mesurar volums pot tenir dues funcions diferents: contenir un volum exacte i transferir un volum exacte. Càlculs d'estadística bàsica. Avaluar la precisió i l'exactitud d'uns resultats. Introducció a l'ús d'un full de càlcul com eina per a representar resultats. Aprendre a pesar amb les balances següents: analítica, de precisió i granetari. Aprendre les tècniques volumètriques i verificarne la precisió. Pràctica 2: Densitats Preparar diferents solucions de concentració coneguda d'una sal fent servir diferents escales: molaritat, molalitat i tant per cent en pes. Extreure informació a partir del gràfic de concentració i densitat de la disolució. Fer servir la regressió per mínims quadrats i determinar la concentració d'una solució problema a partir de la lectura del gràfic. Relacionar molaritat (M), molalitat (m) i tant per cent en pes (%). Treballar amb diferents escales de concentració. Pràctica 3: Reaccions de precipitació. Concepte de reactiu limitant 2 Aprendre la tècnica de filtració per a la separació de fases heterogènies (sòlidlíquid). Observar el concepte de reactiu limitant amb un cas pràctic, tot afegint quantitats variables d'una sal soluble a la mateixa quantitat d'una altra sal soluble (la qual actuarà de reactiu limitant). Observar la insolubilitat d'algunes sals a partir de la mescla de sals solubles. Aprendre una tècnica de purificació de precipitats. Pràctica 4: Reaccions redox. Estequiometria de les reaccions en solució aquosa. Utilitzar el concepte d'oxidant i reductor mitjançant l'estudi de reaccions redox simples. Recordar les regles d'igualació de reaccions redox tot igualantne. Demostrar el comportament diferenciat d'alguns reactius en reaccions redox depenent de si es treballa en medi àcid o en medi bàsic. Analitzar de forma elemental la solubilitat de les substàncies en diferents solvents. Fer extraccions líquidlíquid de substàncies d'un solvent a unaltre de diferent polaritat. Determinar la concentració d'una solució problema usant una reacció redox. Pràctica 5: Determinació de masses atòmiques i moleculars Aprendre a manipular i fer càlculs amb gasos. Aplicar la llei de gasos ideals i la llei de Dalton de les pressions parcials. Determinar la massa equivalent i lamassa atòmica d'un metall a partir d'una reacció química. Determinar la massa molecular d'un gas a partir de la seva densitat. Calcular la massa molecular mitjana de l'aire. Treballar amb la pressió de vapor de l'aigua a l'aire i amb el concepte de la humitat relativa. Pràctica 6: Us del calorímetre per estudiar processos de canvi de fase i de dissolució Determinar la capacitat calorífica del calorímetre utilitzant el mètode de les barreges, ja que és una dada que necessitem conèixer per completar aquesta pràctica i les següents. Determinar la calor latent de fusió del gel. Determinar l'entalpia de dissolució de dues substàncies líquides. Pràctica 7: Determinació de calors de reacció i de dissolució Determinar les calors de reacció (entalpies de reacció) de diferents processos químics (àcid/base i redox) en dissolució mitjançant la utilització d'un calorímetre a pressió constant. Analitzar els factors dels que depenen els canvis d'entalpia mesurats. Estudiar l'estequiometria de les reaccions de neutralització àcidbase. Comparar les entalpies de reacció de les reaccions àcidbase i redox. Pràctica 8: Determinació de la variació d'entalpia i d'entropia de la dissolució de la urea L'objectiu de l'experiment és determinar ΔHo i K per a la dissolució de la urea, NH2CONH2,en aigua. A partir d'aquesta informació, es calcularà ΔGo i ΔSo. Pràctica 9: Extracció líquid-líquid i separació de mescles Aprendre la tècnica d'extracció simple. Separació de tres substàncies conegudes dissoltes en un dissolvent orgànic a partir d'un procés d'extracció simple aprofitant el diferent caràcter àcidbase de les substàncies que s'han de separar. Comprovació de l'eficiència de la separació mitjançant la tècnica de cromatografia de capa fina. Separació d'una mescla binària desconeguda. S'assignarà una mostra problema i es donarà informació a l'alumne sobre eltipus de compost que conté. Reconèixer les substàncies separades. Pràctica 10: Cinètica de la reacció del violeta de metil en medi bàsic Determinar la pseudo-constant de velocitat k' per a la reacció del violeta de metil en medi bàsic en excés d'ió hidroxil i a temperatura ambient. Determinar l'ordre de la reacció respecte a l'hidroxil i el violeta de metil. Determinar la constant de velocitat k per a la reacció del violeta de metil en medi bàsic. 3 Determinar la constant de velocitat k per a la reacció del violeta de metil en medi bàsic. Pràctica 11: Mesura del pH. Força relativa d'àcids i bases Aprendre a utilitzar un pHmetre. Mesurar el pH d'un conjunt de solucions aquoses d'àcids i de bases i ordenarlos segons la seva força relativa. Observar la influència de la dilució en l'equilibri. Observar el diferent comportament entre solucions amortidores de pH i sistemes no amortits a partir de l'observació dels canvis de pH quan s'hi afegeix un àcid o una base forts. Pràctica 12: Volumetries àcid-base. Indicadors Assolir la metodologia bàsica per dur a terme volumetries, que en aquestcas són basades en equilibris àcidbase. Estudi experimental de la importància de triar correctament l'indicador. Saber construir una corba de valoració experimental, comprovar que té la forma prevista teòricament, i veure que els indicadors viren a la zona prevista. Pràctica 13: Determinació de la constant d'acidesa de l'àcid acètic En termes generals, l'objectiu d'aquest experiment és l'estudi quantitatiu de l'equilibri químic analitzant un equilibri àcidbase en medi aquós. Determinar la constant d'acidesa de l'àcidacètic i observar que les constants d'equilibri corresponen a una realitat "palpable" experimentalment. Aprendre a obtenir dades quantitatives a partir d'una sèrie de resultats experimentals que segueixen una llei física. Pràctica 14: Solubilitat i Kps de sals poc solubles en aigua. Efecte de l'ió comú Aprendre a preparar una solució saturada d'una sal poc soluble de manera controlada. Determinar la solubilitat d'una sal poc soluble. Aprendre el concepte pràctic del bescanvi iònic. Determinar el producte de solubilitat d'una sal poc soluble. Observar i reflexionar sobre l'efecte de l'ió comú. Pràctica 15: Cel·les Electroquímiques Construcció d'una Taula de Potencials Estàndards Construcció de Cel·les Electroquímiques Galvàniques senzilles per tal d'obtenir electricitat a partir de reaccions químiques. Pràctica 16: Síntesi de l'àcid acetilsalicílic Sintetitzar un certa quantitat d'àcid acetilsalicílic (AAS) a partir de l'àcid salicílic (AS) comercial. Purificar el producte dela reacció (AAS). Determinar el rendiment de la reacció Discutir, de manera qualitativa, la puresa del producte obtingut. Per la part de Recursos Informàtics: L'objectiu general d'aquesta part de l'assignatura és proporcionar una base a les/als alumnes en competències informàtiques transversals en ciències i específiques a l'àmbit de la química. Està pensada a que els/les estudiants adquireixin competències en la gestió i l'anàlisi de dades d'experiments, en la visualització i manipulació d'estructures tridimensionals i electròniques i finalment en programació. |
| Abstract: |
The final objective of the subject is that the student reaches the indicated competences. The part of Experimentation in the laboratory has some general objectives: Know and apply safety and work regulations in the laboratory. Know the waste disposal system in the laboratory. Know the basic material of the chemical laboratory. Know the basic operations of the chemical laboratory: weigh out Cleaning the glass materia Measurement and transfer of liquids Preparation of solutions Heating of substances Agitation Evaporation Crystallization Filtering and washing substances Simple Extraction Thin layer chromatography Distillation Use of the laboratory notebook Graphic, numerical and computer treatment of laboratory data As specific objectives of each practice: Practice 1: Data processing Take contact with the concepts of experimental error, accuracy and precision. Understand that the glass material for measuring volumes can have two different functions: contain an exact volume and transfer an exac volume. Basic statistics calculations. Evaluate the precision and accuracy of some results. Introduction to the use of a spreadsheet as a tool to represent results. Learn to weigh with the following scales: analytical, precision and granetari. Learn volumetric techniques and verify their accuracy. Practice 2: Densities Prepare different solutions of known concentration of a salt using different scales: molarity, molality and both weight percent. Extract information from the graph of concentration and density of the solution. Use the regression by least squares and determine the concentration of a problem solution from the reading of the graph. Relate molarity (M), molality (m) and percentage by weight (%). Work with different scales of concentration. Practice 3: Precipitation reactions. Limiting reagent concept Learn the filtration technique for the separation of heterogeneous phases (solid-liquid). Observe the concept of limiting reagent with a practical case, adding variable amounts of a soluble salt in the same amount of another soluble salt (which will act as a limiting reagent). Observe the insolubility of some salts from the mixture of soluble salts. 2 Observe the insolubility of some salts from the mixture of soluble salts. Learn a technique for purifying precipitates. Practice 4: Redox reactions. Reaction stoichiometry in aqueous solution Use the concept of oxidant and reducer by studying simple redox reactions. Remember the rules of equalization of redoxreactions. Demonstrate the differentiated behavior of some reagents in redox reactions depending on whether you work in an acid medium or in a basic medium. Basically analyze the solubility of substances in different solvents. Make liquid-liquid extractions of substances from one solvent to another of different polarity. Determine the concentration of a test solution using a redox reaction. Practice 5: Determination of atomic and molecular masses Learn to manipulate and make calculations with gases. Apply the law of ideal gases and Dalton's law of partial pressures. Determine the equivalent mass and the atomic mass of a metal from a chemical reaction. Determine the molecular mass of a gas from its density. Calculate the average molecular mass of the air. Work with the vapor pressure of the water in the air and with the concept of relative humidity. Practice 6: Using the calorimeter to studyphase change and dissolution processes Determinethe calorific capacity of the calorimeter using the method of mixtures, since it is a data that we need to know to complete this practice and the following ones. Determine the latent heat of ice melting. Determine the enthalpy of dissolution of two liquid substances. Practice 7: Determination of heat of reaction and dissolution Determine the heats of reaction (enthalpies of reaction) of different chemical processes (acid / base and redox) in solution by using a calorimeter at constant pressure Analyze the factors on which the measured enthalpy changes depend. Study the stoichiometry of acid-base neutralization reactions. Compare the reaction enthalpies of the acid-base and redox reactions. Practice 8: Determination of the enthalpy and entropy variation of the urea solution The objective of the experiment is to determine ΔHo and Keq for the dissolution of urea, NH2CONH2, in water. From this information, ΔGo and ΔSo will be calculated. Practice 9: Liquid-liquid extraction and separation of mixtures Learn the simple extraction technique. Separation of three known substances dissolved in an organic solvent from a simple extraction process taking advantage of the different acid-base character of the substances to be separated. Checking the efficiency of the separation using the thin layer chromatography technique. Separation of an unknown binary mixture. A problem sample will be assigned and information will be given to the student about the compound title it contains. Recognize the separated substances. Practice 10: Kinetics of the reaction of methyl violet in basic medium Determine the pseudo-constant velocity k 'for the reaction of methyl violet in basicmedium in excess of hydroxyl ion and at room temperature. Determine the order of the reaction with respect to hydroxyl and methyl violet. Determine the rate constant k for the reaction of methyl violet in basic medium. Practice 11: Measurement of pH. Relative strength of acids and bases Learn to use a pH meter. 3 Learn to use a pH meter. Measure the pH of a set of aqueous solutions of acids and bases and sort them according to their relative strength. Observethe influence of dilution on balance. Observe the different behavior between buffer solutions and undamped systems from the observation of pH changes when a strong acid or base is added. Practice 12: Acid-base volumes. Indicators Achieve the basic methodology to carry out volumetries, which in this case are based on acid-base equilibria. Experimental study of the importance of choosing the indicator correctly. Know how to build an experimental valuation curve, check that it has the theoretically predicted form, and see that the indicators change in the predicted area. Practice 13: Determination of the acidity constant of acetic acid In general terms, the objective of this experiment is the quantitative study of the chemical equilibrium by analyzing an acid-base equilibrium in aqueous medium. Determine the acidity constant of the acidic and observe that the equilibrium constantscorrespond to a"palpable" reality experimentally. Learn to obtain quantitative data from a series of experimental results that follow a physical law. Practice 14: Solubility and Kps of salts poorly soluble in water. Effect of the common ion Learn to prepare a saturated solution of a poorly soluble salt in a controlled manner. Determine the solubility of a poorly soluble salt. Learn the practical concept of ion exchange. Determine the solubility product of a poorly soluble salt. Observe and reflect on the effect of the common ion. Practice 15: Electrochemical Cells Construction of a Table of Potential Standards Construction of simple electrochemical galvanic cells to obtainelectricity from chemical reactions. Practice 16: Synthesis of acetylsalicylic acid Synthesize a certain amount of acetylsalicylic acid (ASA) from commercial salicylic acid (AS). Purify the reaction product (AAS). Determine the performance of the reaction. Discuss, qualitatively, the purity of the product obtained. Computer Resources The general objective of this part of the subject is to provide a basis for students in transversal computer skills in science and specific to the field of chemistry. It is intended for students to acquire skills in the management and analysis of experimental data, in the visualization and manipulation of three-dimensional and electronic structures and finally in programming. |
| Abstract: |
El objetivo final de la asignatura es que el alumno alcance las competencias indicadas. La parte de experimentación en el laboratorio tiene unos objetivos generales: Conocer y aplicar las normas de seguridad y de trabajo en el laboratorio. Conocer el sistema de eliminación de residuos en el laboratorio. Conocer el material y utensilios básicos del laboratorio químico. Conocer las operaciones básicas del laboratorio químico: Limpieza del material de vidrio Pesada Medida y trasvase de líquidos Preparación de soluciones Calentamiento de sustancias Agitación Evaporación Cristalización Filtrado y lavado de sustancias Extracción Simple Cromatografía de capa fina. Destilación Uso de la libreta de laboratorio. Tratamiento gráfico, numérico e informático de los datos de laboratorio Como objetivos específicos de cada práctica: Práctica 1: Tratamiento de datos Toma decontacto con los conceptos de error experimental, exactitud y precisión. Comprender que el material de vidrio para medir volúmenes puede tener dos funciones diferentes: contener un volumen exacto y transferir un volumen exacto. Cálculos de estadística básica. Evaluar la precisión y la exactitud de unos resultados. Introducción al uso de una hoja de cálculo como herramienta para representar resultados. Aprender a pesar con las balanzas siguientes: analítica, de precisión y granetari. Aprender las técnicas volumétricas y verificar su precisión. Práctica 2: Densidades Preparar diferentes soluciones de concentración conocida de una sal utilizando diferentes escalas: molaridad, molalidad y tanto por ciento en peso. Extraer información a partir del gráfico de concentración y densidad de la disolución. Utilizar la regresión por mínimos cuadrados y determinar la concentración de una solución problema a partir de la lectura del gráfico. Relacionar molaridad (M), molalidad (m) y tanto por ciento en peso (%). Trabajar con diferentes escalas de concentración. Práctica 3: Reacciones de precipitación. Concepto de reactivo limitante Aprender la técnica de filtración para la separación de fases heterogéneas (sólido-líquido). Observar el concepto de reactivo limitante con un caso práctico, añadiendo cantidades variables de 2 Observar el concepto de reactivo limitante con un caso práctico, añadiendo cantidades variables de una sal soluble en la misma cantidad de otra sal soluble (la que actuará de reactivo limitante). Observar la insolubilidad de algunas sales a partir de la mezcla de sales solubles. Aprender una técnica de purificación de precipitados. Práctica 4: Reacciones redox. Estequiometría de las reacciones en solución acuosa Utilizar el concepto de oxidante y reductor mediante el estudio de reacciones redox simples. Recordar las reglas de igualación de reacciones redox. Demostrar el comportamiento diferenciado de algunos reactivos en reacciones redox dependiendo de si se trabaja en medio ácido o en medio básico. Analizar de forma elemental la solubilidad de las sustancias en diferentes solventes. Hacer extracciones líquido-líquido de sustancias de un solvente a otro de diferente polaridad. Determinar la concentración de una solución problema usando una reacción redox. Práctica 5: Determinación de masas atómicas y moleculares Aprender a manipular y hacer cálculos con gases. Aplicar la ley de gases ideales y la ley de Dalton de las presionesparciales. Determinar la masa equivalente y la masa atómica de un metal a partir de una reacción química. Determinar la masa molecular de un gas a partir de su densidad. Calcular la masa molecular media del aire. Trabajar con la presión de vapor del agua al aire y con el concepto de la humedad relativa. Práctica 6: Uso del calorímetro para estudiar procesos de cambio de fase y de disolución Determinar la capacidad calorífica del calorímetro utilizando el método de las mezclas, ya que es un dato que necesitamos conocer para completar esta práctica y las siguientes. Determinar el calor latente de fusión del hielo. Determinar la entalpía de disolución de dos sustancias líquidas. Práctica 7: Determinación de calores de reacción y de disolución Determinar los calores de reacción (entalpías de reacción) de diferentes procesos químicos (ácido / base y redox) en disolución mediante la utilización de un calorímetro a presión constante. Analizar los factores de los que dependen los cambios de entalpía medidos. Estudiar la estequiometría de las reacciones deneutralización ácido-base. Comparar las entalpías de reacción de las reacciones ácido-base y redox. Práctica 8: Determinación de la variación de entalpía y de entropía de la disolución de la urea El objetivo del experimento es determinar ΔHo y Keq para la disolución de la urea, NH2CONH2, en agua. A partir de esta información, se calculará ΔGo y ΔSo. Práctica 9: Extracción líquido-líquido y separación de mezclas Aprender la técnica de extracción simple. Separación de tres sustancias conocidas disueltas en un disolvente orgánico a partir de un proceso de extracción simple aprovechando el diferente carácter ácido-base de las sustancias que se han de separar. Comprobación de la eficiencia de la separación mediante la técnica de cromatografía de capa fina. Separación de una mezcla binaria desconocida. Se asignará una muestra problema y se dará información al alumno sobre eltipus de compuesto que contiene. Reconocer las sustancias separadas. Práctica 10: Cinética de la reacción del violeta de metilo en medio básico Determinar la pseudo-constante de velocidad k 'para la reacción del violeta de metilo en medio básico en exceso de ión hidroxilo y a temperatura ambiente. Determinar el orden de la reacción respecto al hidroxilo y el violeta de metilo. Determinar la constante de velocidad k para la reacción del violeta de metilo en medio básico. 3 Práctica 11: Medida del pH. Fuerza relativa de ácidos y bases Aprender a utilizar un pH-metro. Medir el pH de unconjuntodesoluciones acuosas de ácidos y de bases y ordenarlos según su fuerza relativa. Observar la influencia de la dilución en el equilibrio. Observar el diferente comportamiento entre soluciones amortiguadoras de pH y sistemas no amortiguados a partir de la observación de los cambios de pH cuando se añade un ácido o una base fuertes. Práctica 12: Volumetrías ácido-base. Indicadores Alcanzar la metodología básica para llevar a cabo volumetrías, que en este caso son basadas en equilibrios ácido-base. Estudio experimental de la importancia de elegir correctamente el indicador. Saber construir una curva de valoración experimental, comprobar que tiene la forma prevista teóricamente, y ver que los indicadores viran en la zona prevista. Práctica 13: Determinación de la constante de acidez del ácido acético En términos generales, el objetivo de este experimento es el estudio cuantitativo del equilibrio químico analizando un equilibrio ácido-base en medio acuoso. Determinar la constante de acidez del àcidacètic y observar que las constantes de equilibrio corresponden a una realidad "palpable" experimentalmente. Aprender a obtener datos cuantitativos a partir de una serie de resultados experimentales que siguen una ley física. Práctica 14: Solubilidad y Kps de sales poco solubles en agua. Efecto del ión común Aprender a preparar una solución saturada de una sal poco soluble de manera controlada. Determinar la solubilidad de una sal poco soluble. Aprender el concepto práctico del intercambio iónico. Determinar el producto de solubilidad de una sal poco soluble. Observar y reflexionar sobre el efecto del ión común. Práctica 15: Celdas Electroquímicas Construcción de una Tabla de Potenciales Estándares Construcción de Celdas electroquímicas galvánicas sencillas para obtener electricidad a partir de reacciones químicas. Práctica 16: Síntesis del ácidoacetilsalicílico Sintetizarun cierta cantidad de ácido acetilsalicílico (AAS) a partir del ácido salicílico (AS) comercial. Purificar el producto de la reacción (AAS). Determinar el rendimiento de la reacción. Discutir, de manera cualitativa, la pureza del productoobtenido. Recursos Informáticos El objetivo general de esta parte de la asignatura es proporcionar una base a los alumnos/as en competencias informáticas transversales en ciencias y específicas en el ámbito de la química. Está pensada en que los/las estudiantes adquieran competencias en la gestión y el análisis de datos de experimentos, en la visualización y manipulación de estructuras tridimensionales y electrónicas y finalmente en programación. |
| Rights: |
Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.  |
| Language: |
Català, anglès, castellà |
| Studies: |
Química [2502444] |
| Study plan: |
Grau en Química [1431] ; Grau en Física i Grau en Química [1434] |
| Document: |
Objecte d'aprenentatge |
guest ::
