SCIENCE EDUCATION > Chemistry

Fundamentos de química general

Esta colección ayuda a proporcionar una base sólida en la química general mediante la presentación de técnicas básicas de laboratorio, la demostración de equipos de uso común, y la exploración de la teoría detrás de la metodología fundamental en la química.

  • General Chemistry

    09:51
    Cristalería de laboratorio y usos comunes

    Fuente: Laboratorio de Dr. Neal Abrams — Universidad de SUNY de la ciencia ambiental y silvicultura

    La cristalería es un aspecto normal en el laboratorio de química profesional, porque tiene un costo relativamente bajo, extrema durabilidad y niveles específicos de precisión. Mientras que algunos materiales de laboratorio está siendo complementado con plástico o materiales de cocina incluso cotidiana, cristal sigue siendo el materialr de laboratorio de que se trabaja. Si bien hay algunas reglas sobre cristalería, hay algunas mejores prácticas para el uso que establece las bases de buenas técnicas en el laboratorio. El vidrio es ubicuo en el laboratorio de química, pero no todo el vidrio es el mismo. Vidrio del grado de consumidor estándar se conoce como "soda-cal" o "float". Es bueno para muchas aplicaciones, pero grietas debajo de rápido calentamiento y enfriamiento aplicaciones debido a la expansión y contracción. Vidrio de borosilicato se utiliza para resolver este problema en el laboratorio. Con una introducción de pequeñas cantidades de boro, vidrio borosilicatado tiene un coeficiente muy bajo de dilatación, que evita tensiones internas. El nombre comercial más común para el vidrio de borosilicato es Pyrex, el mismo tipo de vidrio usado en algunos utensilios de cocina. Mientras que el vidrio borosilicato es térmicamente robusto, las impurezas que se encuentran en borosilicato y vidrio estándar l

  • General Chemistry

    09:48
    Soluciones y concentraciones

    Fuente: Laboratorio del Dr. Michael Evans, Georgia Institute of Technology

    Una solución es una mezcla homogénea que contiene algunos de los componentes en pequeñas cantidades, llamados solutos y uno de los componentes en una gran cantidad, llamada el solvente. Soluciones sólido-líquido contienen uno o varios solutos sólidos disueltos en un disolvente líquido. Las soluciones son ubicuas en química: se utilizan para almacenar y manejars cantidades de material, llevar a cabo las reacciones químicas y desarrollar materiales con propiedades controlables. La densidad de un soluto en una solución se conoce como la concentración del soluto. Concentración puede expresarse de varias maneras, en las unidades utilizadas para expresar las cantidades de soluto, solvente y solución. Esta demostración muestra cómo preparar una solución de sacarosa con una concentración de destino utilizando técnicas analíticas precisas. Además, diversas medidas de la concentración de esta solución se presentan y explican.

  • General Chemistry

    07:18
    Determinación de la densidad de un sólido y líquido

    Fuente: Laboratorio del Dr. Michael Evans, Georgia Institute of Technology

    La relación entre la masa de una sustancia a su volumen se conoce como la densidad de masa o, simplemente, la densidad de la sustancia. Densidad se expresa en unidades de masa por volumen, tales como g/mL o kg/m3. Porque la densidad de una sustancia depende de la cantidad de sustancia presente, la densidad es una propiedad de"intensivo".

    Paramedir la densidad de una muestra de material, se determinará la masa y el volumen de la muestra. Para sólidos y líquidos, puede utilizarse una balanza para medir masa; sin embargo, métodos de determinación de volumen son diferentes para sólidos y líquidos. Líquidos pueden fluir y tomar las formas de sus envases, cristalería como un cilindro graduado o un matraz aforado puede utilizarse para medir el volumen de un líquido. El volumen de un sólido de forma irregular puede ser medido por inmersión en un líquido, la diferencia de volumen causada por la adición del sólido es igual al volumen del sólido. Esta demostración ilustra los métodos de medición de la densidad de sólidos y líquidos. Utilizando un matraz volumétrico y una balanza analítica, se puede determinar la densidad del etanol. Utilizando una probeta graduada, balanza analítica y el agua como el líquido desplazado, se puede determinar la densidad del metal zinc.

  • General Chemistry

    07:29
    Determinar la composición porcentual de masa en una solución acuosa

    Fuente: Laboratorio de Dr. Neal Abrams — Universidad de SUNY de la ciencia ambiental y silvicultura

    Determinar la composición de una solución es una importante técnica analítica y forense. Cuando las soluciones se hacen con agua, se refieren a como ser acuosa o con agua. El componente principal de una solución se denomina disolvente, y el componente menor disuelto se llama soluto. El soluto se disuelve en el solvente para hacer unaón. El agua es el solvente más común en la vida diaria, así como casi todos los sistemas biológicos. En los laboratorios de química, el disolvente puede ser otro líquido, como acetona, éter o un alcohol. El soluto puede ser un líquido o un sólido, pero este experimento sólo addressesthe determinación de sólidos.

  • General Chemistry

    07:04
    Determinar la fórmula empírica

    Fuente: Laboratorio de Dr. Neal Abrams - SUNY College de silvicultura y ciencias ambientales

    Determinar la fórmula química de un compuesto está en el corazón de lo que químicos en el laboratorio todos los días. Muchas herramientas están disponibles para ayudar en esta determinación, pero uno de los más simple (y más exacta) es la determinación de la fórmula empírica. ¿Por qué es útil? Debido a la ley de conservación de la masa,ón se puede seguir gravimétrico o por cambio de masa. La fórmula empírica proporciona el más pequeño número entero cociente entre elementos (o compuestos) dentro de un compuesto molecular. En este experimento, el Análisis gravimétrico se utilizará para determinar la fórmula empírica de hidrato del cloruro de cobre, CuxCly·nH2O.

  • General Chemistry

    09:08
    Determinar las reglas de solubilidad de compuestos iónicos

    Fuente: Laboratorio de Dr. Neal Abrams — Universidad de SUNY de la ciencia ambiental y silvicultura

    Solubilidad de un compuesto iónico puede determinarse mediante análisis cualitativo. Análisis cualitativo es una rama de la química analítica que utiliza propiedades químicas y reacciones para identificar el catión o el anión presentan en un compuesto químico. Mientras que las reacciones químicas dependen de las reglas de solubilidadsas mismas reglas se pueden determinar mediante la identificación de los productos que se forman. Análisis cualitativo no se suele hacer en los laboratorios de química industrial moderna, pero puede ser utilizado fácilmente en el campo sin necesidad de instrumentación sofisticada. Análisis cualitativo también se centra en entender reacciones iónicas iónicas y netas, así como organizar datos en un diagrama de flujo para explicar observaciones y establecer conclusiones definitivas. Muchos cationes tienen propiedades químicas similares, como las contrapartes del anión. Correcta identificación requiere separación cuidadosa y análisis para sistemáticamente identificar los iones presentes en una solución. Es importante entender las propiedades ácido/base, equilibrios iónicos, reacciones redox y pH propiedades para identificar iones con éxito. Aunque no existe una prueba cualitativa para virtualmente cada ion poliatómico y elemental, el proceso de identificación comienza típicam

  • General Chemistry

    09:27
    Utilizando un pH metro

    Fuente: Laboratorio del Dr. Zhongqi He - Departamento de agricultura de Estados Unidos

    Ácidos y bases son sustancias capaces de donar protones (H+) y los iones hidróxido (OH), respectivamente. Son dos extremos que describen productos químicos. Mezcla de ácidos y bases puede anular o neutralizar sus efectos extremos. Una sustancia que no es ni ácida ni básica es neutral. Los valores de concentración de protones+]) para la mayoría de las soluciones son inconvenientemente pequeñas y difíciles de comparar por lo que una cantidad más práctica, el pH, se ha introducido. pH fue definido originalmente como el logaritmo decimal de la inversa de la concentración molar de protones , pero fue actualizado para el logaritmo decimal de la inversa de la actividad del ion hidrógeno . La definición anterior ahora se expresa en ocasiones como p [H]. La diferencia entre p [H] y el pH es muy pequeña. Ha sido indicado que el pH = p [H] + 0,04. Es práctica común utilizar el término 'del pH' para ambos tipos de mediciones. El pH típicamente escala oscila entre 0 y 14. Una solución 1 M de un ácido fuerte, pH = 0 y para una solución de 1 M de una fuerte base, pH = 14. Así, valores de pH medidos se mienten sobre todo en el rango de 0 a 14, aunque valores fuera de este rango son totalmente posibles. El agua pura es neutro pH = 7. Un pH inferior a 7 es ácida y un pH mayor que 7 es básico. Como la escala

  • General Chemistry

    10:16
    Introducción a la valoración

    Fuente: Laboratorio de Dr. Yee Nee Tan — Agencia de ciencia, tecnología e investigación

    Valoración es una técnica común utilizada para determinar cuantitativamente la concentración desconocida de un analito identificada. 1-4 también se le llama análisis volumétrico, como la medición de los volúmenes es fundamental en la titulación. Hay muchos tipos de valoraciones basadas en los tipos de reacciones que explotan. Los tiposon ácido-base y titulaciones redox. 5-11 En un proceso de valoración típica, una solución estándar del titulador en una bureta se aplica poco a poco para que reaccione con un analito con una concentración desconocida en un matraz Erlenmeyer. Para la titulación ácido-base, un indicador de pH se agrega generalmente en la solución de analito para indicar el punto final de titulación. 12 en lugar de agregar indicadores de pH, pH puede también controlarse usando un medidor de pH durante un proceso de titulación y el punto final se determina gráficamente por una curva de titulación de pH. El volumen del titulador en el extremo puede utilizarse para calcular la concentración del analito basada en la estequiometría de la reacción. Para la valoración ácido-base presentada en este video, el Titulador es una solución estandarizada de hidróxido de sodio y el analito es vinagre doméstico. El vinagre es un líquido ácido que con frecuencia se utiliza como condiment

  • General Chemistry

    10:22
    Ley del Gas ideal

    Fuente: Laboratorio del Dr. Andreas Züttel - laboratorios federales suizos para la ciencia de los materiales y la tecnología

    La ley de gas ideal describe el comportamiento de los gases más comunes en condiciones ambientales cerca y la tendencia de toda la materia de química en el límite diluído. Es una relación fundamental entre tres variables del sistema macroscópico mensurable (presión, temperatura y volumen) y el número de moléculas l sistema y es por tanto un eslabón esencial entre el microscopio y los universos macroscópicos. La historia de la ley de gas ideal se remonta a mediados delsiglo 17 cuando la relación entre la presión y el volumen de aire resultó para ser inversamente proporcional, una expresión confirmada por Robert Boyle y que ahora llamamos como ley de Boyle (ecuación 1) . P V-1 (ecuación 1) Obra inédita por Jacques Charles en el 1780s, que fue ampliado a numerosos gases y vapores por Joseph Louis Gay-Lussac y registrados en el año 1802, estableció la relación directamente proporcional entre la temperatura absoluta y el volumen de un gas. Esta relación se denomina ley de Charles (ecuación 2). V T (ecuación 2) Guillaume Amontons típicamente se acredita con primero descubrir la relación entre la temperatura y la presión del aire dentro de un volumen fijo a la vuelta delsiglo 18 . Esta ley tambié

  • General Chemistry

    09:02
    Determinación espectrofotométrica de la constante de un equilibrio

    Fuente: Laboratorio del Dr. Michael Evans, Georgia Institute of Technology

    La constante de equilibrio, K, para un sistema químico es la relación de las concentraciones de producto de las concentraciones de reactivo en el equilibrio, cada una elevada a la potencia de sus respectivos coeficientes estequiométricos. Medición de K implica la determinación de estas concentraciones para los sistemas en equilibrioico. Sistemas de reacción que contienen un solo componente coloreado pueden ser estudiados mediante espectrofotometría. La relación entre absorbancia y concentración para el componente de color es medida y utilizada para determinar su concentración en el sistema de reacción de interés. Las concentraciones de los componentes incoloros pueden calcularse utilizando la ecuación química balanceada y la concentración medida de la componente de color. En este video, curva de la ley de la cerveza para Fe(SCN)2 + es determinada empíricamente y aplicada a la medición de K para la reacción siguiente: Cuatro sistemas de reacción con diferentes concentraciones iniciales de reactantes se investigan para ilustrar que K se mantiene constante independientemente de las concentraciones iniciales.

  • General Chemistry

    08:36
    Principio de le Châtelier

    Fuente: Laboratorio del Dr. Lynne O'Connell, Boston College

    Cuando se alteran las condiciones de un sistema en equilibrio, el sistema responde de una manera que mantener el equilibrio. En 1888, Henri-Lewis Le Châtelier describió este fenómeno en un principio que dice, "Cuando un cambio de temperatura, presión o concentración perturba un sistema en equilibrio químico, el cambio va ser contrarrestado por una alteración en la composiciónlibrio." Este experimento demuestra el principio de Le Châtelier en el trabajo en una reacción reversible entre el ion hierro (III) y el ion tiocianato, que produce iones de hierro (III) thiocyante: Fe3 +(aq) + SCN– (aq) FeSCN2 + (aq) La concentración de uno de los iones se altera directamente añadiendo una cantidad de una de iones a la solución o selectivamente quitar un ion de la solución a través de la formación de una sal insoluble. Las observaciones de los cambios de color indican si el equilibrio se ha desplazado para favorecer la formación de los productos o los reactantes. Además, el efecto de un cambio de temperatura en la solución de equilibrio puede observarse, que conduce a la posibilidad de concluir si la reacción es exotérmica o endotérmica.

  • General Chemistry

    08:52
    Depresión del punto de congelación para determinar un compuesto desconocido

    Fuente: Laboratorio de Lynne o ' Connell, Boston College

    Cuando un compuesto sólido se disuelve en un disolvente, el punto de congelación de la solución resultante es menor que la del solvente puro. Este fenómeno es conocido como depresión del punto de congelación, y el cambio de temperatura está directamente relacionada con el peso molecular del soluto. Este experimento está diseñado para encontrar la identidad de un compuestoido utilizando el fenómeno de la depresión del punto de congelación para determinar su peso molecular. El compuesto se disolverá en el ciclohexano y el punto de congelación de esta solución, así como la de ciclohexano puro, será medido. La diferencia entre estas dos temperaturas permite el cálculo del peso molecular de la sustancia desconocida.

  • General Chemistry

    10:48
    Determinación de leyes de velocidad y el orden de reacción

    Fuente: Laboratorio de Dr. Neal Abrams — Universidad de SUNY de la ciencia ambiental y silvicultura

    Todas las reacciones químicas tienen una tasa específica de definir el progreso de reactantes a productos. Esta tasa puede ser influenciada por la temperatura, concentración y las propiedades físicas de los reactivos. La tarifa incluye también los productos intermedios y Estados de transición que se forman son el reactivo ni producto. La define el papel de cada reactivo en una reacción y puede utilizarse para modelar matemáticamente el tiempo necesario para que una reacción proceder. A continuación se muestra la forma general de una ecuación del tipo: donde A y B son las concentraciones de diferentes especies moleculares, m y n son órdenes de reacción, y k es la constante de velocidad. La velocidad de cada reacción cambia con el tiempo como se agotan los reactivos, hacer colisiones eficaces menos probables que ocurra. La constante de velocidad, sin embargo, es fijo para cualquier sola reacción a una temperatura determinada. El orden de reacción ilustra el número de especies moleculares involucradas en una reacción. Es muy importante conocer la ley de la tarifa, incluyendo orden de tasa constante y reacción, lo que sólo puede ser determinado experimentalmente. En este experimento, exploraremos un método para la determinación de la ley de tasa y utilizarlo para

  • General Chemistry

    11:13
    Utilizando calorimetría diferencial para medir cambios en entalpía

    Fuente: Laboratorio del Dr. Terry Tritt — Universidad de Clemson

    Calorimetría diferencial de barrido (DSC) es un método de análisis termodinámico basado en método de flujo de calor, en donde un material de muestra (dentro de una sartén) y un recipiente vacío de referencia son sometidos a condiciones idénticas de temperatura. La diferencia de energía que es necesaria para mantener ambas las cazuelas a la misma temperatura, debido a la en la capacidad de calor de la muestra y el pan de la referencia, se registra como una función de la temperatura. Esta energía liberada o absorbida es una medida de la entalpía (ΔΗ) de la muestra con respecto a la bandeja de referencia.

  • General Chemistry

    08:41
    Complejos de la química de coordinación

    Fuente: Laboratorio de Dr. Neal Abrams — Universidad de SUNY de la ciencia ambiental y silvicultura

    Metales de transición se encuentran en todas partes de suplementos para baños de galvanoplastia. Metales de transición también forman los pigmentos en muchas pinturas y componer todos los minerales. Por lo general, metales de transición se encuentran en la forma catiónica ya que fácilmente se oxida, o pierden electrones y están rodeadosres de electrones llamados ligandos. Estos ligandos no no forma iónica o covalentes con centro metálico, algo toman en un tercer tipo de enlace conocido como covalente coordinado. El enlace covalente coordinado entre un metal y un ligando es dinámico, lo que significa que ligandos son continuamente intercambiando y volver a coordinación alrededor del centro de metal. Las identidades del metal y del ligando dicta que ligandos se adherirá preferentemente sobre otro. Además, color y propiedades magnéticas son también debido a los tipos de complejos que se forman. Los compuestos de coordinación que forman son analizados usando una variedad de instrumentos y herramientas. Este experimento explora por qué tantos complejos son posibles y utiliza un método spectrochemical (color y química) para ayudar a identificar el tipo de coordinación complejo que se forma.

JoVE IN THE CLASSROOM

PROVIDE STUDENTS WITH THE TOOLS TO HELP THEM LEARN.

JoVE IN THE CLASSROOM