DETERMINACIÓN DE DENSIDAD PARA SÓLIDOS Y LÍQUIDOS

DETERMINACIÓN DE DENSIDAD PARA SÓLIDOS Y LÍQUIDOS

Práctica de Laboratorio Nº 3

Laboratorio de Química

Yeny Shalom Peñaranda Orrego

Cod. 2150513

Ingeniería Industrial

shalito04@hotmail.com

Universidad Santo Tomás, Bucaramanga

1. INTRODUCCIÓN

La materia en el universo se presenta en tres estados básicos: sólido, líquido y gaseoso. Según el estado que presenta la materia, se establecen características y propiedades específicas, las cuales, dependen directamente de su composición. La densidad y el peso específico son algunos ejemplos de los distintos atributos que han permitido caracterizar la materia.

En este sentido, la densidad define la relación existente entre la masa y el volumen de la muestra. En la antigüedad, se realizaron estudios para determinar estas propiedades y fue el sabio Arquímedes, quien determinó dicha relación al considerar los sólidos como sustancia de análisis o muestras y, gracias a ello, hoy es posible entender la diferencia existente entre dos cuerpos que tienen la misma masa.

OBJETIVOS

General

• Determinar la densidad de sustancias sólidas y líquidas utilizando el método geométrico y el de la probeta

Específicos

• Afianzar el manejo de los instrumentos de medición volumétrica y el uso de la balanza.
• Determinar la densidad de algunos líquidos mediante los métodos: del picnómetro, la probeta y el densímetro.
• Determinar la densidad de algunos sólidos con el método geométrico y el de la probeta, según el principio de Arquímedes
• Comparar los resultados obtenidos y establecer el de mayor practicidad.

MARCO TEÓRICO

La densidad es una magnitud que relaciona la masa que posee un cuerpo con el volumen que ocupa. Es considerada como una propiedad intensiva ya que es independiente del tamaño de la muestra.

La densidad de los gases, en general, y algunos líquidos, en particular, varía si se cambia la presión o la temperatura. Para la mayoría de sólidos el efecto de la temperatura y la presión no es importante

[pic 1]

Se acostumbra expresar la densidad de los líquidos y sólidos en g/mL o g/cm3 y la densidad de los gases en g/L.

Los materiales con mayor densidad son los sólidos, entre ellos, el oro con una densidad de 19 g/cm3. Por el contrario, las sustancias con menor densidad son los gases, por ejemplo el aire tiene aproximadamente 2.9 g/L, es decir, 0.0029 g/cm3 

Propiedades extensivas e intensivas

Las propiedades físicas de las sustancias pueden ser clasificadas como propiedades extensivas e intensivas. Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de muestra examinada. El volumen y la masa de una muestra son propiedades extensivas debido a que son directamente proporcionales a la cantidad de materia.

Las propiedades intensivas no dependen de la cantidad de material examinado. El color y el punto de fusión de una sustancia, por ejemplo, son las mismas para una muestra pequeña o para una muestra grande.

Puesto que dos sustancias no tienen propiedades físicas y químicas idénticas a las mismas condiciones, es posible utilizar las propiedades para identificar y distinguir entre sustancias diferentes.

TEMAS DE CONSULTA

1. ¿Cómo se relaciona el principio de Arquímedes con la determinación de densidad en una sustancia?

Arquímedes buscando descubrir una forma de medir la densidad de los cuerpos descubrió el siguiente principio: “Todo cuerpo sumergido en el seno de un fluido, sufre una fuerza ascendente (empuje) cuyo valor es igual al peso del fluido desalojado por el cuerpo.” Precisamente al sumergir un cuerpo en un vaso de agua, el agua ejercerá un empuje sobre el cuerpo. Si recordamos la tercera ley de Newton (acción y reacción) podremos determinar que entonces el cuerpo reaccionará sobre el agua con idéntica fuerza y sentido contrario. Si colocamos el vaso de agua sobre una balanza, podremos medir el mE -exceso de masa que la balanza registra, cuando se introduce el cuerpo en el agua. El método de Arquímedes esta vinculado al cálculo de la densidad de diversos objetos que se encuentran en la naturaleza. La densidad se define como la masa por unidad de volumen y es una propiedad intensiva de los cuerpos, a saber, que no depende de la cantidad de materia de los mismos. Cada elemento de la naturaleza tiene una densidad que le es característica y única.

1. ¿Es la densidad una propiedad intensiva o extensiva? Explique.

Las propiedades extensivas son las que dependen de la masa, por ejemplo, el peso ya que 
peso = (masa) x (aceleración) si cambia la masa, cambia el peso.

Las propiedades intensivas no dependen de la masa, como por ejemplo la temperatura, la presión y la densidad. Ejemplo: La densidad del agua  es 999,97 kg/m³, así tengamos una gota de agua o 1 litro de agua.        

1. Establezca al menos 5 grupos de unidades utilizadas en la expresión de densidades. ¿En qué se diferencian?

Las unidades de medida más usadas son:

En el Sistema Internacional de Unidades (SI):

• kilogramo por metro cúbico (kg/m³).     (sólidos)
• gramo por centímetro cúbico (g/cm³).  (sólidos)
• kilogramo por litro (kg/L)  (líquidos)
• gramo por litro (g/L)  (gases)

En el Sistema Anglosajón de unidades

• libra por pulgada cúbica (lb/in³)
• libra por pie cúbico (lb/ft³)

1. Tres términos químicos utilizados frecuentemente por los ingenieros son: Gravedad específica, Densidad Absoluta y Densidad Relativa. ¿A qué se refiere y en que se relacionan cada uno de ellos?

La gravedad específica es una comparación de la densidad de una substancia con la densi dad del agua. La Gravedad específica se define como el cociente de la densidad de una sustancia dada a la densidad de agua, cuando ambos están en la misma temperatura, es por lo tanto una cantidad sin dimensiones.

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