¿Qué es la química del banco?

La química del banco es el tipo que se realiza de la manera más tradicional: el científico mezcla y maneja productos químicos directamente, no empleando ninguno de los dispositivos de alta tecnología o enfoques teóricos que pueden estar asociados con los aspectos más de vanguardia de la disciplina. Esencialmente, implica experimentos y demostraciones que se pueden hacer con algunos productos químicos; algunos tubos de ensayo, matraces y vasos de precipitados; y un quemador Bunsen. La imagen estereotipada de un científico en una capa de laboratorio blanca verter productos químicos de un tubo de ensayo a otro es un ejemplo perfecto de química de banco. La "química húmeda" a veces se usa como sinónimo de esta actividad; Sin embargo, es un término de la industria con una definición mucho más flexible, y también puede referirse al uso de equipos de alta tecnología que generalmente no se encuentra en un banco de trabajo de laboratorio.

técnicas

El término "química del banco" cubre muchas técnicas científicas diferentes que se emplean en un laboratorio. Una regla general es que si yoT es un método que se puede practicar fácilmente en un banco de trabajo sin una computadora que realiza la mayoría de los cálculos y análisis, entonces es una técnica de química de banco. Los métodos analíticos incluyen titulación, análisis gravimétrico, pruebas de llama y pruebas de cuentas de borax. También se pueden preparar muestras de elementos o compuestos en el banco de trabajo. La experimentación, o simplemente mezclar cosas para ver lo que sucede, a menudo es una actividad de banco, y se continúan realizando muchos descubrimientos importantes de esta manera.

Métodos analíticos

Gran parte de la química se trata de análisis: investigar una muestra de material para determinar qué elementos o compuestos contienen. Si bien hay instrumentos, como los espectrómetros, que se pueden usar para realizar análisis detallados, también hay una amplia variedad de pruebas de banco directas que se pueden hacer simplemente mezclando una o dos sustancias, o calentando algo en una llama Bunsen. EstosLos procedimientos pueden ser anticuados, pero no requieren equipos costosos y pueden enseñar a los estudiantes mucho sobre la química. En el pasado, han llevado a avances importantes, como el descubrimiento de nuevos elementos.

La titulación, a veces llamado análisis volumétrico, es un método utilizado para establecer la concentración de un compuesto disuelto. Por ejemplo, si un químico quiere saber cuánto ácido clorhídrico está presente en una solución en el agua, puede agregar una solución alcalina, como el hidróxido de sodio, de concentración conocida hasta que la solución resultante sea neutral. Entonces es posible calcular la concentración del ácido clorhídrico a partir del volumen de la solución de hidróxido de sodio utilizada.

El análisis gravimétrico se basa en la masa en lugar del volumen, e implica sopesar el compuesto o el elemento de interés, después de aislarla de una muestra. Por ejemplo, para averiguar la cantidad de metal presente en un mineral, un químico primero podría disolver el mineral en un ácido, luego agregar unBase que reacciona con el metal para formar un compuesto que no es soluble. Esto saldrá de la solución como un polvo fino conocido como precipitado, que luego se puede filtrar y pesarse. Entonces es posible, al conocer los pesos atómicos del metal y los otros elementos en el compuesto precipitado, para determinar cuánto metal estaba presente en el mineral.

Una prueba de llama se basa en los colores producidos cuando ciertos metales se calientan fuertemente en una llama Bunsen. Por ejemplo, Bario dará verde, estroncio, rojo y cesio, azul. La prueba normalmente se lleva a cabo utilizando un cable de platino con un bucle pequeño al final, que se usa para recoger una pequeña cantidad de la muestra e introducirlo en la llama.

Otra forma de detectar metales es la prueba de cuentas de bórax. Nuevamente, usando un circuito de alambre de platino, una pequeña cantidad de bórax (tetraborado de sodio) se derrite en una llama Bunsen, luego se usa para recoger una pequeña cantidad de la muestra. Esta mezcla se derrite nuevamente en la llama para formar unPequeño cuentas redondas. Los metales presentes en la muestra producirán cuentas de diferentes colores. El color también depende de la parte de la llama en la que se calienta el cordón, y el cordón puede cambiar de color a medida que se enfría. A partir de los colores producidos, a menudo es posible identificar qué metal está presente.

Preparación de muestras de productos químicos

Los métodos de banco también pueden usarse para preparar o purificar muestras de productos químicos particulares. La destilación es una técnica común. Una mezcla de líquidos con diferentes puntos de ebullición, por ejemplo, agua y etanol, se puede separar colocándola en un matraz conectado a un condensador, o en una réplica, y calentándolo a una temperatura por encima del punto de ebullición de uno, pero debajo del punto de ebullición del otro. El líquido con el punto de ebullición más bajo se vaporiza y se puede condensar y recolectar.

La precipitación es otro método que se puede utilizar para preparar un químico que es insoluble en el agua. Una muestra pura de carbonato de calcio (caCo ₃ ),Por ejemplo, se puede preparar mezclando una solución de un compuesto de calcio soluble, como el cloruro de calcio (CaCl ₂ ), con una solución de un carbonato soluble, como el carbonato de sodio (Na ₂ Co ₃ ), en un conteo. El carbonato de calcio forma un precipitado en la parte inferior del vaso de precipitados. El otro producto de la reacción, el cloruro de sodio (NaCl), que es soluble, podría obtenerse evaporando el líquido restante. Este método se puede usar para preparar muchos compuestos diferentes.

El banco

La química del banco obtiene su nombre del Banco de trabajo tradicional de laboratorio. Se encuentran en laboratorios industriales y académicos, y casi todos los que aprenden las ciencias naturales trabajarán en uno de estos bancos en algún momento. Por lo general, son manchas, calientes y resistentes a la corrosión para que los derrames químicos y los experimentos fallidos no causen daños significativos, y pueden estar equipados con salidas de gas a las que se puede unir un quemador BUNSEN. AlgunoLos bancos de trabajo también están rodeados de sistemas de ventilación conocidos como capuchas de humo para proteger a los usuarios de los gases tóxicos que pueden liberarse durante ciertas reacciones químicas.