Prácticas de Laboratorio Esenciales: Cromatografía, Densidad de Gases y Simulación Pulmonar

Este documento detalla una serie de procedimientos experimentales fundamentales en química y biología, diseñados para comprender principios científicos clave a través de la práctica. Se abordan técnicas como la cromatografía para la separación de pigmentos, la determinación de la densidad de gases y la simulación de un pulmón artificial.

Experimento 1: Preparación y Filtración con Plato de Porcelana

Objetivo:

Realizar un procedimiento de calentamiento y filtración utilizando un plato de porcelana y carbón, seguido de la preparación de muestras de vino para observación.

Materiales:

• Plato de porcelana PEPTRI
• Carbón
• Vino
• Recipientes (vasos, matraz, embudo limpio, matraz de filtración)
• Tubos de ensayo

Procedimiento:

1. Calentar el carbón en el plato de porcelana.
2. Añadir el vino al recipiente donde se encontraba inicialmente el carbón (primer vaso).
3. Añadir las brasas al vino y remover.
4. A continuación, colocar el matraz en un embudo limpio y el matraz de filtración.
5. Colocar una cantidad de vino puro (FIV) en el primer tubo de ensayo.
6. En el segundo tubo, añadir una cantidad de vino que altere el color del filtrado.
7. Añadir la mezcla de vino con carbón.
8. Mezclar y remover durante un par de minutos.
9. Filtrar la mezcla.

Experimento 2: Determinación de la Densidad de un Gas

Objetivo:

Determinar la densidad de un gas generado a partir de una reacción química, midiendo su volumen y masa.

Materiales:

• Matraz Erlenmeyer
• Tubo de vidrio
• Tubo de caucho o silicona
• Cristalizador
• Soporte y aro
• Muestra (para generar el gas)
• 1 tapón con agujero

Reactivos:

• Pastilla efervescente
• Agua destilada
• Agua de cal

Procedimiento:

1. Pesar la pastilla.
2. Pesar la muestra y el agua.
3. Añadir la pastilla y cerrar de inmediato, anotando el tiempo transcurrido y observando el nivel de agua en la muestra.
4. Para detener el paso de gases a la muestra, tomar nota del nivel de agua.
5. La diferencia entre los niveles de agua indicará el volumen de gas en mililitros (mL).
6. Vaciar el Erlenmeyer del agua y los restos de la pastilla.
7. La diferencia entre la masa de la pastilla (M), la masa del frasco (M) y la masa del agua (M), y la masa final del sistema, permitirá determinar la masa del gas en gramos (g).
8. La densidad se calculará como: Masa del gas (g) / Volumen del gas (mL).

Experimento 3: Cromatografía para la Separación de Pigmentos

Objetivo:

Utilizar la técnica de cromatografía en papel para separar los pigmentos presentes en pinturas comerciales, comprendiendo los principios de la fase móvil y estacionaria.

Fundamentos Teóricos de la Cromatografía:

La cromatografía es una técnica de separación de sustancias que se basa en la diferente velocidad a la que cada componente se mueve a través de un medio poroso, arrastrado por un disolvente en movimiento.

Fases de la Cromatografía en Papel:

• Fase Móvil: Compuesta por el disolvente (conocido como eluyente) que asciende por el papel. Ejemplos: etanol, petróleo, gasolina.
• Fase Estacionaria: Formada por el papel de filtro (que contiene agua), retiene de manera diferente a cada uno de los componentes de color del analito. Ejemplos: papel, tiza.

Materiales Necesarios:

• Una tira de papel de filtro
• Marcadores o lápices de colores diferentes
• Un vaso de precipitado
• Un poco de alcohol (etanol)

Procedimiento:

1. Cortar un rectángulo de papel de filtro.
2. Doblarlo por la mitad en forma de libro, por el lado más largo.
3. En el extremo inferior, dibujar una línea recta paralela al borde inferior, a medio centímetro de distancia, usando un lápiz.
4. Sobre la línea dibujada con lápiz, aplicar puntos de pintura de tres colores diferentes, etiquetándolos y separándolos a igual distancia.
5. Colocar el papel doblado (como se indicó) en un vaso de precipitado con etanol, de modo que el nivel del etanol sea de aproximadamente un centímetro de altura y los puntos de pintura queden por encima del nivel del líquido.
6. Dejar reposar hasta el día siguiente.

Experimento 4: Simulación de un Pulmón Artificial

Objetivo:

Construir un modelo simple de pulmón artificial para comprender el mecanismo de la respiración y el intercambio de gases.

Materiales:

• Botella de plástico
• Cinta adhesiva
• Algodón (o material similar)
• Pitillo (pajita)
• Plastilina
• Agua

Procedimiento:

1. En primer lugar, se utilizará una botella de plástico.
2. Perforar la base de la botella (aproximadamente un tercio de su altura) y también perforar la tapa.
3. Cubrir el orificio de la base con cinta adhesiva.
4. Llenar la botella con agua hasta una altura determinada.
5. Luego, introducir algodón (o un material similar) y sellar la tapa con un pitillo (pajita) y plastilina para asegurar que no entre aire.
6. Sostener el pitillo y retirar la cinta adhesiva de la base.
7. Cuando el pitillo esté en su lugar y el agua deje de verterse, volver a colocar la cinta adhesiva y dejar reposar durante un día.