Densidad De Liquidos

PRÁCTICA No. 4

TEMA: BALANZA Y DENSIDAD DE LÍQUIDOS Y SÓLIDOS

1. Conocimientos previos

Para realizar esta práctica el estudiante tiene que conocer:

- El fundamento, las partes y el uso de la balanza técnica o corriente.

- Las precauciones que debe tomarse al pesar en una balanza técnica.

- Las propiedades físicas intensivas de las sustancias líquidas y sólidas.

- El concepto, cálculos teóricos y unidades de densidad.

2. Objetivos

- Conseguir la familiarización del estudiante en el conocimiento de las partes fundamentales de las balanzas del laboratorio, el manejo y uso de las mismas.

- Saber leer correctamente volúmenes de líquidos en la probeta y encontrar la verdadera capacidad de recipientes de medida de volumen.

- Desarrollar destrezas para determinar numéricamente la densidad de líquidos y sólidos con los datos obtenidos experimentalmente, la misma que sirve para identificarlos.

3. Introducción teórica

Balanza Técnica.- una de las operaciones que el Químico y Farmacéutico realiza a diario en el laboratorio consiste en determinar la masa de un objeto o de una sustancia química, que puede determinarse comparándola con masas conocidas o pesas en una balanza. Si la determinación exige una gran precisión, deberá emplearse una balanza analítica, en trabajos menos precisos podrá utilizarse la balanza técnica o corriente.

El sistema móvil de la balanza incluye una aguja denominada fiel, que cuando la balanza está ajustada y los platos están vacíos o contienen masas iguales, oscila de modo tal, que al quedar en reposo se detiene en el centro de la escala; sin embargo si las masas no son iguales en ambos platos, la gravedad actúa con mayor fuerza en el plato con mayor masa y el fiel se desvía hacia el lado opuesto de la escala.

Se considera que una balanza es exacta, cuando la cruz se mantiene horizontal ya sea vacía o con cargas iguales en los platos; las condiciones de exactitud que debe cumplir una balanza son:

a) que los brazos deben ser iguales tanto en longitud como en peso; y,

b) que los sitios donde están suspendidos la cruz y los platos deben permanecer siempre en línea recta.

Una balanza es sensible, cuando el fiel sufre grandes desviaciones y es causada por sobrecargas pequeñas colocadas en los platos; la sensibilidad de una balanza corresponde al número de divisiones que recorre el fiel al añadir un exceso de masa de un miligramo.

Pesar en la balanza técnica requiere algunas precauciones:

• sólo se puede determinar la masa de objetos que estén limpios, secos y a temperatura ambiente, los objetos calientes o muy fríos además de deteriorar los platos, provocan errores, las sustancias químicas nunca se colocarán directamente sobre el plato.

• las pesas deben manipularse con pinzas y no con los dedos.

• todas las determinaciones correspondientes a un mismo experimento deben llevarse a cabo en la misma balanza.

• la balanza no debe moverse de sitio innecesariamente y mantenerse la limpieza en ella y sus alrededores.

Modo de operar con la balanza:

• equilibre la balanza después de verificar que los reiters incorporados estén en posición cero.

• coloque el objeto a pesar en el plato izquierdo.

• vaya colocando las pesas en el plato derecho o utilice los reiters de mayor a menor valor, este paso se realiza observando el fiel al adicionar cada nueva pesa, ya que si ésta es demasiado grande el fiel se moverá hacia el lado contrario de la escala; en ese caso se sustituirá esa pesa por otra de menor valor hasta equilibrar perfectamente.

• al alcanzar el equilibrio se anota en el cuaderno el valor de las pesas o reiters, la suma de todas las masas conocidas es el valor de la masa buscada, sólo entonces se retiran las pesas comenzando por la de menor valor. Este procedimiento se realiza con todos los objetos y participan los estudiantes de cada uno de los grupos.

Tipos de balanzas:

Existe una magnitud que es la de un orden que puede alcanzarse en la pesada, de acuerdo a esto las balanzas pueden clasificarse en:

Técnicas o corrientes.- como la Roberval, que permite pesar desde 1000 g hasta el orden de 10-1 g. figura 3.1.

Sensibles no analíticas.- permite pesar en un intervalo de 100 g hasta el orden 10-2 g.

Analíticas.- es una balanza muy sensible porque el fiel sufre deflección o grandes desviaciones por sobrecargas pequeñas en los platos. Permite pesar desde 100 g hasta el orden de 10-4 g.

Analíticas eléctricas.- para obtener una mayor precisión con un rango que va desde 100 g hasta el orden de 10-5 g.

Densidad.- es una propiedad inherente de cada sustancia y es muy útil para su identificación. La densidad es la relación de la masa de una sustancia al volumen ocupado por esa masa, y está dada por la siguiente expresión matemática:

m g g Kg

d       

v ml cm3 L

Para determinar la densidad de líquidos se necesita conocer su masa y su volumen, existiendo varios métodos:

• por medio de la balanza de Mohor.

• método del picnómetro.

• utilizando una probeta.

Para determinar la densidad de sólidos se considera dos formas de los mismos: sólidos de forma regular y sólidos de forma irregular.

Para los sólidos de forma regular, se le pesa para encontrar su masa y para el volumen se aplica la expresión matemática de la figura geométrica respectiva.

Para los sólidos de forma irregular, igual procedimiento para hallar su masa y para obtener su volumen se aplica el principio físico de Arquímedes que dice: “Cuando un cuerpo se sumerge sobre un volumen determinado, desaloja el mismo volumen del cuerpo”. Dos cuerpos no pueden ocupar al mismo tiempo, el mismo volumen.

Materiales: balanza, matraz erlenmeyer, objetos para determinar su masa, piseta, probetas de 10 y 100 ml, 3 tubos de ensayo de diferente tamaño, vaso de precipitación. Reactivos:

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