Objectius

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

• 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 ΔH^o i K per a la dissolució de la urea, NH₂CONH₂,en aigua. A partir d'aquesta informació, es calcularà ΔG^o i ΔS^o.

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.

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.