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DIAGNOSTICO Instrucciones: Reflexiona sobre las siguientes preguntas y escribe posteriormente tu opinión. Preguntas Respuestas ¿Qué entiendes por análisis químico? ¿Consideras que el análisis químico es importante en la vida cotidiana? ¿C...

DIAGNOSTICO Instrucciones: Reflexiona sobre las siguientes preguntas y escribe posteriormente tu opinión. Preguntas Respuestas ¿Qué entiendes por análisis químico? ¿Consideras que el análisis químico es importante en la vida cotidiana? ¿Conoces como se aplica el análisis químico en la industria? Instrucciones: Comenta con tus compañeros de equipo tus respuestas, traten de llegar a conclusiones generales. Presenten sus respuestas al grupo. Instrucciones: Para enriquecer tus respuestas revisa el siguiente texto. PAPEL QUE JUEGA EL ANALISIS QUÍMICO EN LA VIDA COTIDIANA El análisis químico ha desempeñado un papel fundamental en le desarrollo de la ciencia y ha evolucionado, de ser considerada un arte. La extensa aplicación de este en los últimos años ha venido teniendo una lógica consecuencia de la revisión de sus bases teóricas de la formulación de nuevos métodos con técnicas mas aceleradas, exigidas así por las necesidades actuales de la intensa investigación pura y aplicada a la que se debe en gran parte el enorme desarrollo del mundo en que vivimos. El análisis químico forma parte de la química analítica por ser una ciencia con aplicaciones en la industria: alimenticia, farmacéutica, de tratamiento de agua, de transformación, medicina, entre otras y prácticamente todas las ciencias. Los componentes que se van a determinar en una muestra suelen denominarse analitos. Estos pueden identificarse mediante análisis cualitativo que nos revelan la identidad de los elementos y compuestos presentes. Sin embargo, el análisis cuantitativo muestra la cantidad de cada sustancia existente en la muestra. Las mediciones analíticas cuantitativas desempeñan un papel fundamentalmente en muchas áreas de investigación por ejemplo en química, bioquímica, biología, ecología geología, física. En la industria alimenticia pueden determinarse los niveles de iones calcio, potasio, sodio, humedad, proteínas, contenido de grasa, por citar algunos que nos permite conocer la calidad del producto. 8 En el aspecto ecológico nos permite medir la concentración de oxigeno y dióxido de carbono, que se miden en los gases emitidos por los vehículos automotores, así como los niveles de diversos gases que se encuentran en el ambiente durante los procesos de contaminación. ¿QUÉ SABES? Resuelve el siguiente cuestionario para que identifiques los conocimientos que te servirán de base para aprender el contenido de este submódulo. EVALUACIÓN DIAGNOSTICA Determina la masa equivalente de los siguientes compuestos, indicando la fórmula que utilizara para cada uno, según la naturaleza del compuesto, así como el desarrollo de la misma hasta la obtención del resultado. H2SO4 NaOH H3PO4 KCl NaCl H 2SO3 Ba (OH)2 Cu (OH)2 9 CH3COOH HNO 3 Instrucciones: Lee detenidamente cada una de las siguientes cuestiones y reflexiona si dominas el contenido que te preguntan. Posteriormente con veracidad contesta cada una de las preguntas según corresponda. 1.- ¿Qué es un análisis químico? 2.- ¿Conoces la aplicación del análisis químico cualitativo? 3.- ¿Sabes que son los cationes y los aniones? 4.- ¿Cuáles son los conceptos básicos para la preparación de reactivos o soluciones? 5.- ¿Sabes en que se basa el funcionamiento del potenciómetro? 6.- ¿Conoces los tipos de espectrofotómetros? 10 7.- ¿Conoces que es la cromatografía? Principios Generales para el análisis químico Objetivo: Aplicar los conceptos fundamentales y las técnicas para identificación de iones. Evidencias Conocimiento: Resuelve cuestionario de análisis cualitativo. Desempeño: Realización de prácticas en el laboratorio. Producto: Elaborar Mapa conceptual para definir y describir el análisis cualitativo. Producto: Elaborar un diagrama de flujo de la marcha analítica para identificación de cationes y aniones. Producto: Realizar el informe de las practicas de laboratorio. 1.1 Resultado de aprendizaje: (Define y describe el análisis cualitativo y algunos conceptos básicos para el análisis químico). Instrucciones: De manera individual reflexiona y contesta las siguientes preguntas. Preguntas Respuestas 1.- Escribe una lista de actividades en donde utilices alícuotas ya sea en tu vida diaria o en tu hogar: 2.- ¿Qué analogía encuentras entre la palabra digestión utilizada en química y la palabra digestión utilizada biológicamente? 3.- ¿En el organismo humano encuentras aniones? Si____ No______ ¿Cuáles? ___________. 4.- ¿Las muestras de análisis químico tienen relación con los análisis industriales? 5.- ¿En el individuo se pueden realizar análisis químicos? ________________________ ¿Cómo cuales? _____________________ 6.- ¿En el organismo humano encuentras cationes? Si _____ No ______ ¿Cuáles? _________________ Instrucciones: Intégrate en equipo y comenta con tus compañeros de equipo tus respuestas, traten de llegar a conclusiones generales. 11 Presenten sus respuestas al grupo. Instrucciones: Realiza la siguiente lectura de manera individual y elabora un cuadro sinóptico que integre los conceptos primordiales. “IMPORTANCIA Y APLICACIÓN DEL ANÁLISIS CUALITATIVO Y CUANTITATIVO” Desde los tiempos de Ostwald, la Química Analítica ha pasado, de ser un arte, a ser una ciencia con aplicaciones en la industria, medicina y en todas las ciencias. El análisis químico es una parte de la química que se ocupa de la separación, identificación y determinación relativa de material. El análisis cualitativo: Es una rama de la química analítica que identifica constituyentes de materiales o sea que identifica las sustancias presentes en una muestra y el análisis cuantitativo investiga la cantidad en que uno o más constituyentes se encuentran en dicha muestra o materiales. Las cantidades de hidrocarburos, óxidos de nitrógeno, monóxidos de carbono, que se desprenden en los gases del escape de los automóviles, se deben medir, para poder determinar la efectividad de los sistemas de control de contaminación. Las medidas cuantitativas de calcio ionizado en suero ayudan a diagnosticar enfermedades de tiroides en pacientes humanos. Las determinaciones cuantitativas de nitrógeno en alimentos establecen su contenido en proteínas, y de esta forma su valor nutricional. El análisis del acero durante su fabricación permite ajustar las concentraciones de carbón, níquel, y cromo, para alcanzar la fuerza, dureza, resistencia a la corrosión y ductilidad deseada. El contenido de mercaptano del gas tiene el suficiente olor desagradable, para servir de aviso ante cualquier fuga peligrosa. Los agricultores modernos confeccionan sus pautas de fertilización e irrigación, para ajustarse a las necesidades de las plantas durante el periodo de crecimiento. Estas necesidades se estiman a través de análisis cuantitativos de la planta y del suelo en el cual están creciendo. Las medidas cuantitativas analíticas juegan también un papel importante en muchas áreas de investigación en Química, Bioquímica, Biología, Geología y otras ciencias. Los resultados de un análisis cuantitativo típico se calculan a partir de dos medidas. Una es el peso o volumen de la muestra que se va a analizar. La segunda es la medida de una cantidad que es proporcional a la cantidad de analito que hay en la muestra. Muestreo Para obtener información significativa de un análisis, este debe realizarse sobre una muestra cuya composición reproduzca fielmente la totalidad del material de donde ha sido obtenida. Cuando el material de partida es grande y no homogéneo, se ha de realizar un gran esfuerzo para obtener una muestra representativa. El análisis que se realice sobre ese envió se deberá realizar sobre una muestra que pese aproximadamente 1gramo. De cualquier manera, tanto si la muestra es simple como si es compleja, el químico debe asegurarse siempre de que la muestra que va a utilizar es representativa del total antes de comenzar a realizar el análisis. Preparación de una muestra de laboratorio 12 Una muestra sólida de laboratorio se muele para disminuir el tamaño de partículas, se mezcla para asegurar la homogeneidad, y se almacena de partículas, se mezcla para asegurar la homogeneidad. Preparación de soluciones de una muestra x Muchos análisis se realizan sobre disoluciones de las muestras. Idealmente, el disolvente debe disolver a toda la muestra (no solo al analito) de forma rápida y por completo. Las condiciones de disolución deben ser suficientemente suaves para que no se produzcan pérdidas de analito. Por desgracia, muchos de los materiales que tienen que analizar son insolubles en los disolventes más comunes. Como, por ejemplo, silicatos, polímeros de alto peso molecular, o muestras de tejidos animales. La conversión del analito de esos materiales en una forma soluble puede ser difícil y además exigir mucho tiempo. La química analítica presenta dos aspectos: uno cualitativo y otro cuantitativo. La química analítica cualitativa trata de establecer cuales son los componentes (iones) presentes en la sustancia analizada y la química analítica cuantitativa estudia la proporción en que se encuentran dichos componentes, e incluso la distribución y estructura de los mismos. Dentro de la química analítica hemos principiado por estudiar los métodos para llegar a conocer la constitución de un cuerpo el cual puede estar formado por uno o por varios componentes; hemos llegado así a un resultado que nos dice qué contiene una sustancia dada. El siguiente paso, para que el conocimiento sobre ese cuerpo sea mas completo, es el de encontrar la respuesta que nos diga cuanto contiene de uno o de varios de sus constituyentes. Esa luz faltante era la que nos tendría que permitir saber con exactitud las cantidades de las sustancias que toman parte de una reacción y las de los cuerpos resultantes de ella. Pero el gran significado que el análisis cuantitativo ha tenido y seguirá teniendo esta también en que abarca campos no industriales y se constituye en auxiliar indispensable de otras ciencias, como son la medicina, la geoquímica, la farmacia, la agricultura, la oceanografia, etc. La meta de este curso es la de aprender técnicas y manipulación, paralelamente con algunos métodos cuantitativos que ejemplifiquen la aplicación de aquellas desconocidas para él. GLOSARIO Alícuota: Es cada una de las partes en que se divide exactamente un todo cuando son iguales entre si. Muestra: Es la cantidad de la solución problema que es homogénea, representativa y significativa. Analito: Nombre que se le da a la muestra problema. Precipitado: Consiste en la formación de sólidos en el seno de un liquido de un compuesto que contenga el elemento o radical por cuantear y que sea lo suficientemente soluble. Digestión: Proceso que mejora la pureza y filtrabilidad de los precipitados tanto cristalinos como coloidales. Catión: Ion de carga eléctrica positiva. Anión: Es un ión con carga eléctrica negativa o bien un exceso de electrones. 13 Marcha analítica: Métodos para identificar una sustancia desconocida pasando muestras de la misma por una serie de análisis químico. Solución valorada: Son aquellas en que la concentración se mide cuantitativamente tanto de soluto como de solvente. Instrucciones: Intégrate en equipo de 5 alumnos y comenten su cuadro sinóptico, elaboren uno de manera individual en una hoja blanca y uno de los integrantes explicara frente al grupo. Instrucciones: De forma individual resuelve las siguientes preguntas. Preguntas Respuestas 1.- Escribe el concepto de análisis cualitativo 2.- ¿A que llamamos alícuota? 3.- En análisis químico ¿A qué llamamos precipitado? 4.- ¿Qué es muestra? 5.- ¿Cuándo empleas la palabra digestión? Instrucciones: Intégrate en equipos y comenta con tus compañeros construyan con la participación de todo un párrafo que sintetice tus respuestas. Con el apoyo de tu facilitador comenten en plenaria y elaboren conclusiones generales. Instrucciones: Integrados en equipos construyan un mapa conceptual o mental en una hoja de papel bond definan y describan los conceptos básicos utilizados en análisis químico, uno o dos equipos al azar explicaran su mapa para todo el grupo. El facilitador conduce al grupo y aclara dudas. Instrucciones: De manera individual y en base a los conocimientos teóricos adquiridos resuelve el siguiente problema: Durante la extracción realizada en una mina se desea conocer cual es el mineral extraído, así mismo la cantidad que puede obtenerse del mismo. Indica a) ¿Qué tipo de muestreo efectuaras? b) ¿Cuáles son los análisis que resuelven las incógnitas? 14