Universidad

Dpto. de ciencias básicas

Lab. De Química general

Determinación de densidades en líquidos y solidos

05 de septiembre de 2015

Barranquilla

1. Introducción

Todas las sustancias tienen propiedades físicas y químicas que las distinguen de las demás. Las propiedades físicas no implican cambios en la naturaleza de las sustancias cuando son medidas u observadas, estas varían con la presión y temperatura. En cambio, las propiedades químicas presentan cambios en la naturaleza de las sustancias cuando se someten a mediciones.

Todas estas propiedades se dividen en extensivas e intensivas con relación a la masa de las sustancias.

Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de masa presentes como el volumen, peso, etc. Mientras que las intensivas no dependen de la masa y por tanto son constantes, como por ejemplo la densidad.

La densidad de una sustancia es constante y se define como la masa presente por unidad de volumen ρ =M/V. En este informe de laboratorio calculamos la densidad de líquidos y sólidos irregulares por los métodos de picnómetria y volumen desplazado, además de afianzar los conceptos de volumen, densidad y temperatura.

2. Objetivos:- Objetivo general

Aprender a determinar la densidad en sólidos y líquidos - Objetivos específicos

Utilizar y analizar métodos experimentales para la determinación de la densidad de sólidos y líquidos

Utilizar adecuadamente los instrumentos de laboratorio para la toma de medidas

3. Materiales Picnómetro Probeta Balanza H2O Leche Gaseosa Jugo hit Ácido acético Solución CaCo3 Solución de NaCl Piedra Corcho Borrador Monedas de 500

4. Metodología Líquidos: El picnómetro (del griego puknos, "densidad”) es

un frasco de vidrio con un cierre sellado, posee un tapón con un volumen conocido. Su característica principal es la de mantener un volumen fijo al colocar un líquido en su interior.

Para determinar la densidad de los líquidos, utilizamos un picnómetro de 25 mL, lo pesamos vacío (17.39g) y posteriormente llenamos el picnómetro con cada una de las diferentes sustancias liquidas y lo volvemos a pesar para así, por medio de diferencia de masas poder utilizar la formula

Solidos: para determinar la densidad de un sólido irregular utilizamos la técnica de volumen desplazado. Para esto utilizamos una probeta con 50 ml de agua, con ayuda de la balanza pesamos cada uno de los objetos y los introducimos en la probeta, posteriormente anotamos los resultados del diferencial de volumen y aplicamos la fórmula de densidad.

5. Resultados Líquidos:

Tabla 1

Masa (g) ∆masa (g)

Picnómetro 17.39H2O 42.95 25.56Leche 43.75 26.36Gaseosa 43.63 26.24Jugo Hit 44.34 26.95Ácido acético 44.46 27.07Solución CaCO3 10%) 44.65 27.26

Tabla 2Solución de NaCl

Concentración NaCl Masa (g) ∆masa (g)Picnómetro 17.52

5% 43.89 26.3710% 44.71 27.1915% 45.97 28.4520% 46.48 28.96

Solidos:Tabla 3

Masa (g) volumen (ml) ∆volumen (ml)Probeta 50Piedra 12.69 55 5Corcho 8.15 54 4Borrador 2.52 51 1Monedas 500 14.03 52 2

6. Análisis de resultados Líquidos: con los datos obtenidos en la tabla no. 1 de resultados

hallamos la densidad para cada uno de las sustancias liquidas con la fórmula ρ=m/v, teniendo en cuenta que ya tenemos el volumen del picnómetro 25 mL

ρ(g/mL)H2O 1.0224

Leche 1.0544Gaseosa 1.0496Jugo Hit 1.078

Ácido acético 1.0828Solución CaCO3 (10%) 1.0904

Para la solución de cloruro de sodio (NaCl) utilizamos la tabla no. 2 de resultados:

Concentración NaCl ρ(g/mL)5% 1.054810% 1.087615% 1.13820% 1.1584

1

1.02

1.04

1.06

1.08

1.1

1.12

1.14

1.16

1.0548

1.0876

1.138

1.1584

Concentracion vs densidad

5% 10% 15% 20%

Concentracion NaCl (%)

ρ(de

nsid

ad)

Como podemos ver en la gráfica la concentración y la densidad de la solución son directamente proporcionales, a mayor porcentaje de concentración de NaCl mayor es la densidad de la solución.

Solidos:

ρ(g/mL)Piedra 2.538Corcho 2.0375Borrador 2.52Moneda 500 3.5075

7. Preguntas de laboratorioa) ¿Cuál es la relación entre la densidad y la temperatura?

R/ son inversamente proporcionales, termodinámicamente hablando cuando la temperatura de un cuerpo aumenta también aumenta su volumen, se conoce como dilatación, entonces como la densidad está dada por la ecuación ρ= masa/volumen a medida que la temperatura aumenta, el volumen también aumenta y por tanto la densidad disminuye.

b) ¿Cómo se calcula la densidad de un plástico?R/ para calcular la densidad de un plástico podemos utilizar el mismo método que usamos para calcular la densidad de un sólido irregular, tomamos una pieza de plástico y la sumergimos en una probeta con un volumen de agua determinado, restamos la diferencia del volumen desplazado por la pieza de plástico y aplicamos la fórmula de densidad m/v.

c) ¿Cómo se calcula la densidad de un sólido soluble en agua?

R/ En el caso de que el cuerpo sea soluble en agua se puede emplear un líquido auxiliar de densidad conocida, en el que no sea soluble el cuerpo investigado.

         Para la densidad de un líquido se opera a partir de los siguientes datos: M, masa del picnómetro; M’ masa del picnómetro lleno de líquido hasta el enrase; M’’, lleno de agua; r, densidad del agua a la temperatura de la experiencia. El resultado buscado se obtiene por

D = (M’ – M) / (M’’ – M). r

       d) ¿Cómo se calcula la densidad de un gas?

R/ la densidad de un gas es igual a ρ=MP/RT, donde M=peso molecular, P=presión, T=temperatura, R=constante.

8. Conclusión

Se puede concluir que la densidad es una propiedad física que nos permite saber la ligereza o pesadez de una sustancia, la cual se determinada por una relación de masa/volumen.

Hoy en día existen diferentes métodos para hallar la densidad de todo tipo de sustancia, siendo unos más precisos que otros. En esta experiencia de laboratorio utilizamos el picnómetro para la medición de sustancias liquidas y la técnica de volumen desplazado para los sólidos irregulares ya que disminuye considerablemente los posibles errores de medición.En cuanto a la relación de la densidad con el porcentaje de concentración de una solución pudimos observar que son directamente proporcionales ya que a medida que aumentamos el grado de concentración del soluto también aumentaba la densidad de la solución.

9. Bibliografía

Mc Graw Hill, Densidad. Fecha de consulta: 02 de sept de 2015. URL: http://assets.mheducation.es/bcv/tabla_periodica/defi/defi9.html

http://www.ugr.es/~museojtg/instrumento15/ficha_fundamentos2.htm