Nota para instructores y agradecimientos

Agradecimientos

El autor agradece a las siguientes personas su ayuda en la elaboración de este libro:

• Sr. Myles Jones por establecer experimentos, proporcionar el procedimiento para preparar las soluciones de muestra y ayudar en el registro de pruebas de llama (todos los experimentos de este libro se verificaron dos veces realizándolos en el laboratorio);
• Dra. Michelle Kimberly Waddell por revisar el borrador inicial de este libro, por utilizar el borrador inicial en su curso de laboratorio como prueba, y por sus comentarios sobre cómo mejorarlo;
• Dr. Kesete Ghebreyessus por orientación en la ejecución de estos experimentos cuando el autor comenzó a enseñar este curso de laboratorio; y
• Dr. Oluwatoyin Ajibola Asojo (presidente de departamento) por alentar al autor a elaborar este libro como un recurso gratuito para los estudiantes.

Nota para instructores

Plan sugerido para ejecutar los experimentos: Todo el conjunto de experimentos se prepara por una duración de casi un semestre. La primera reunión de laboratorio puede reservarse para enseñar los principios químicos detrás de los experimentos que se encuentran en el capítulo 1. La segunda reunión de laboratorio se utilizará para introducir las técnicas experimentales básicas en el capítulo 2 incluyendo la demostración de las técnicas por parte del instructor. El aprendizaje de los estudiantes puede ser evaluado a través de cuestionarios. Entonces los estudiantes pueden comenzar a practicar los análisis un grupo de cationes a la vez.

Se puede pedir a los estudiantes que completen la primera columna, “ecuaciones iónicas netas y observaciones de la reacción esperada”, de la hoja de datos del grupo relevante como pre-laboratorio y la asocien con un cuestionario previo al laboratorio para obligar a los estudiantes a comprender los experimentos antes de realizarlos. La asignación posterior al laboratorio puede estar llenando la segunda columna “observaciones y conclusiones reales” de la hoja de datos relevante al finalizar la actividad de laboratorio. Se inicia con el análisis de una muestra conocida que contiene todos los iones pertenecientes al grupo, seguida de una muestra que contiene al menos un ion del grupo (desconocido para los estudiantes). Los análisis del grupo I se pueden completar en una reunión de laboratorio de aproximadamente tres horas de duración. Los grupos II y III necesitan dos reuniones de laboratorio cada uno. Además, se puede eliminar un ion de los grupos II y III para ahorrar algo de tiempo, por ejemplo, el cromo en el grupo III y el estaño en el grupo IV pueden eliminarse, si es necesario, ya que son relativamente difíciles de identificar para los estudiantes y el desprecio que se enseña a través de ellos se repite en los análisis de algunos otros iones del mismo grupo. Los instructores pueden optar por demostrar las pruebas de llama en los grupos IV y V, dejando los análisis de calcio y bario sin la prueba de llama para los estudiantes que se pueden completar fácilmente en una reunión de laboratorio. Este enfoque también minimiza el riesgo de incendio asociado con la prueba de llama.

Como examen de laboratorio, se asignará a cada alumno una muestra que contenga al menos un ion de cada uno de los grupos I, II, III y IV (desconocido para los estudiantes) para el análisis en un tiempo de tres a cuatro reuniones de laboratorio. A los estudiantes se les puede pedir que vuelvan a llenar la columna 1 de cada hoja de datos, esta vez como una tarea de examen previo al laboratorio, que puede complementarse con un cuestionario de examen previo al laboratorio. La tarea del examen posterior al laboratorio puede estar llenando la segunda columna de las cuatro hojas de datos a medida que se completa cada paso del análisis. Dígale a los estudiantes que los datos recopilados en un laboratorio deben ser discriminados en forma de informe científico. Los datos recopilados en laboratorios analíticos deben ser discriminados en forma de reporte de laboratorio. Entonces, se puede pedir a los estudiantes que preparen un reporte de laboratorio basado en sus hallazgos, explicando sistemáticamente el análisis de cada ion, apoyado con ecuaciones de reacción, qué esperaban observar, y cuáles son sus conclusiones sustentadas por la evidencia reunida, concluyendo un resumen de los iones identificados en la muestra desconocida.

Preparación de las soluciones catiónicas:\(\ce{Ba(NO3)2}\)\(\ce{Ca(NO3)2.4H2O}\),\(\ce{Cd(NO3)2.4H2O}\),\(\ce{Cu(NO3)2.3H2O}\), y\(\ce{Ni(NO3)2.6H2O}\) disueltas en agua destilada;\(\ce{AgNO3}\)\(\ce{Cr(NO3)3.9H2O}\),\(\ce{Fe(NO3)3.9H2O}\),, (\ ce {Cu (NO3) 2.6H2O}\), disolver en 0.1 M\(\ce{HNO3}\);\(\ce{Bi(NO3)3.5H2O}\) disuelve en 3M\(\ce{HNO3}\), y\(\ce{SnCl4.4H2O}\) se disuelve en 2.5M\(\ce{HCl}\). Preparar una solución madre 0.5M de cada ion necesario y luego mezclar la cantidad apropiada de cada uno con 0.1 M\(\ce{HNO3}\) o agua destilada, dependiendo de las solubilidades de estos iones, para hacer una solución que sea de 0.1M con respecto a cada ion en ella.