DETERMINACIÓN Y MEDICIÓN DE LAS PROPIEDADES FISICAS DE LA MATERIA EN ESTADO SOLIDO Y LIQUIDO

DETERMINACIÓN Y MEDICIÓN DE LAS PROPIEDADES FISICAS DE LA MATERIA EN ESTADO SOLIDO Y LIQUIDO.  

1. RESUMEN

Experimentalmente se determinaron las densidades del etanol y de los sólidos regulares e irregulares, por otra parte, se evaluó el punto de ebullición del etanol y el punto de fusión de la acetanilida. Para medir la densidad del sólido regular (cubo de madera) se hizo mediante la medida de las aristas empleando el nonio y la determinación de su masa, mientras que el volumen de sólido irregular (metálico) se midió por el desplazamiento, para ello se usó una probeta con agua. Para la determinación de densidad del etanol se utilizó un picnómetro calibrado, luego de esto se procedió a pesarlo con etanol.

Palabras Claves: cifras significativas, densidad, masa, propiedades extensivas e intensivas, punto de ebullición, punto de fusión y volumen

1. INTRODUCCIÓN

Las propiedades físicas de la materia son aquellas que pueden medirse y observarse sin que se afecten las composiciones originales de las sustancias u objetos utilizados para hacer una medición, ya sea líquido o sólido; su estructura molecular no cambia durante la medida. Estas sustancias tienen un conjunto único de propiedad por lo cual se las puede caracterizar, esto permite hacer su debida identificación, diferenciación y separación de cada elemento. El objetivo de esta práctica es el poder estudiar algunas propiedades físicas de elementos y compuestos asociadas a su estructura química, observar y describir propiedades físicas de compuestos químicos específicos para así poder demostrar sus transformaciones químicas a través de los cambios físicos o químicos y por último manejar cifras significativas en las mediciones realizadas para hacer una descripción clara de los resultados obtenidos durante la práctica.

Debemos tener en cuenta que dichas propiedades físicas pueden ser: extensivas; aquellas que sí dependen de la masa del tamaño de un cuerpo (ej.: peso, fuerza, longitud, masa, temperatura, o intensivas; estas no dependen de la masa o del tamaño de un cuerpo (ej.: elasticidad, velocidad, punto de ebullición, punto de fusión, viscosidad, dureza, olor, color, sabor).

• El punto de ebullición de una sustancia es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión que rodea al líquido y el líquido se transforma en vapor.
• El punto de Fusión de una materia es la temperatura a la que cambia de estado sólido a líquido, se utiliza para ayudar a identificar compuestos o para verificar su pureza, está a su vez está relacionada con la cantidad de energía cinética que se añade a una sustancia sólida.
• La densidad es la relación de masa por unidad de volumen. Es necesario mencionar que todas las mediciones llevan un grado de incertidumbre de acuerdo al grado de precisión ofrecido por el instrumento de medida que se utilice, por lo tanto, es importante tener en cuenta el número de cifras significativas; que son aquellos dígitos que pueden leerse directamente del instrumento que se usa como medición   o los números de dígitos que deben reportarse.
• La densidad de sólidos regulares; son poliedros convexos tal que todas sus caras son polígonos regulares iguales entre sí, y en que todos los ángulos sólidos son iguales (un cubo de madera) o irregulares; (metálico que puede ser Al, Fe, Cu, Pb).

1. MATERIALES Y MÉTODOS

Balanza analítica - barras de agitación magnética - beaker de 100 mL y 800 mL - Capilares, Fusiómetro, Vernier, picnómetro de 25 ml, plancha de calentamiento, probeta de 25 o 10 ml, soporte universal, termómetro, aceite mineral, agua, etanol, sustancia problema (sólida y liquida).

[pic 2]                                                                         

1. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Los estados de la materia son características observables acerca de algún compuesto o elemento. Esos estados son: Gaseoso: se identifica puesto que no contiene un volumen ni forma fijos; en cambio, ocupa un volumen y toma la forma del recipiente que lo contiene, esto se debe a que sus moléculas están muy separadas. Un gas puede comprimirse para que ocupe un volumen más pequeño, o puede expandirse para que ocupe uno más grande (Brown). El estado líquido tiene un volumen definido, independiente de su recipiente, pero no tiene forma específica. Un líquido posee una unión en sus moléculas, las cuales se mueven rápidamente; esto con el fin de permitir el movimiento que conocemos. Un sólido tiene tanto forma como volumen definidos; los elementos que se encentran es este estado contienen moléculas muy comprimidas imposibilitando el movimiento de estas. Ni los líquidos ni los sólidos pueden comprimirse de manera apreciable (Brown).

1.  Prueba de temperatura de fusión por capilar

Tabla 1: puntos de fusión de acetanilida.

En esta prueba se realizó el montaje anteriormente mencionado en la metodología, el cual nos permitió observar el momento de fusión de la sustancia problema que se identificó por medio del punto de fusión teórico de la misma, este resultado fue de 112-114 ºC con un grado de fusión de 2ºC, lo cual afirmo que la sustancia problema corresponde a la Acetanilida cuyo rango de fusión es de 114-115ºC. Se determino en la prueba que el resultado experimental fue de menor rango que el teórico debido a las impurezas que esta muestra puede presentar; estas impurezas dan lugar al grado de exactitud el cual fue de 0,88%. Cabe resaltar que la temperatura de fusión siempre se debe expresar como un intervalo ya que este montaje se entiende como un sistema termodinámico en el cual se observan transferencias y perdidas de calor mientras el objeto realiza su proceso de estado solido a liquido.

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