Determinacion De La Densidad De Solidos Y Liquidos

DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE SÓLIDOS Y LÍQUIDOS

I. INTRODUCCIÓN

La 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 ecuación:

Para determinar la densidad de un sólido irregular, se aplica el principio de Arquímedes que establece: cuando se sumerge un sólido insoluble en un líquido, el cambio de volumen aparente de éste, es igual al volumen del sólido sumergido.

Se llevara a cabo la determinación de la densidad de diferentes líquidos y sólidos regulares e irregulares a poder ser determinada su densidad por el principio de Arquímedes y algún otro método indirecto.

Para la determinación de las densidades de los diferentes sustancias, será necesario calcular y anotar todos los volúmenes con una precisión de ± 0.1 mL. Haga las pesadas con la máxima precisión de la balanza. Los cálculos también se deben hacer con la mayor exactitud posible.

II. CONOCIMIENTOS PREVIOS

• ¿Qué nos dice el principio de Arquímedes?

Establece que todo cuerpo que es parcial o totalmente sumergido en un fluido, es empujado con una fuerza vertical ascendente e igual en magnitud al peso del volumen de fluido desplazado.

• ¿La temperatura influye en la densidad?

Sí, dado que Termodinámicamente hablando cuando la temperatura de un cuerpo aumenta también lo hace su volumen, eso se llama dilatación.

La densidad está dada por la ecuación D= masa / volumen entonces a medida que la temperatura aumenta, el volumen también incrementa y por tanto la densidad disminuye. Sin embargo existen ciertas excepciones, un ejemplo es el agua, cuya densidad crece entre el punto de fusión (a 0 °C) y los 4 °C.

• Procedimiento para la determinación cualitativa y cuantitativa de la masa, volumen y densidad de la materia.

El análisis elemental cuantitativo es el método que se usa para describir la forma y el estado de los elementos cuantitativos. Son en esecia procesos gravimétricos y volumétricos para sustancias inorgánicas.

El análisis cualitativo es un método para identificar una sustancia desconocida pasando muestras de la misma por una serie de análisis químicos. La marcha analítica se basa en reacciones químicas conocidas, de forma que cada producto químico añadido analiza un catión específico. Si se produce la reacción prevista, significa que el catión está presente. Si no se produce, el analista pasa al siguiente catión.

• ¿Cómo obtener la densidad de un sólido regular? Esfera o cubo.

1. Primero debemos obtener el valor de su masa, esto a través de una balanza.

2. Es preciso obtener el volumen, en estos casos al ser cuerpos con forma geométrica, basta con medir las dimensiones de los objetos y aplicar la fórmula respectiva.

Para la esfera V= 4/3 πr3

• ¿Cómo obtener la densidad del aire o de un gas? Explique.

Tomando como base la ecuación general de los gases.

Donde:

r = densidad del gas

m= masa del gas

V = volumen del sistema

PM = peso molecular del gas

R = constante universal de los gases

P = presión del sistema

T = temperatura del sistema

• Definición de densidad y peso específico. ¿Qué entiende en ambos casos? Explique.

Densidad. es la magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen.

Peso específico. El peso de una sustancia por unidad de volumen.

• La diferencia entre densidad y peso específico, también sus unidades.

La densidad relaciona la masa con el volumen y el peso específico relaciona el peso con el volumen. [kg/m3] [N/m3]

• Cuando un sólido no está perfectamente sumergido dentro de un líquido, ¿cómo se afecta el cálculo de su densidad?

Si se conoce su volumen, el cálculo no se verá afectado pues la masa se obtiene directamente de la masa del volumen del líquido desplazado.

Por otro lado, en caso de sumergirse por completo, sólo obtendríamos el volumen y no la masa, pues su densidad podría se cualquiera mayor a la del líquido utilizado.

• ¿Cómo calcularía la densidad del cuerpo humano?

Calculando el volumen del cuerpo por diferencia de alturas al introducirse totalmente en un recipiente grande con agua (bañera, tambo) y la masa de manera convencional.

III. OBJETIVOS

Que el alumno entienda la importancia de la determinación de la densidad.

Que el alumno aprenda como se obtiene la propiedad de la densidad de diferentes líquidos y diferentes materiales sólidos.

IV. METODOLOGIA

IV. 1. Material y equipo.

Balanza granataria

Probeta graduada de 50 mL

Vaso de precipitado

Tapón de caucho pequeño

Cuerpo irregular pequeño Gotero

Muestras de sólidos y líquidos

Alcohol

Aceite

Agua

IV. 2. Reactivos y soluciones.

Muestras de sólidos y líquidos

Alcohol

Aceite

Agua

IV. 3. Requerimientos de seguridad

Bata, lentes y reglamento general.

IV.4. Disposición de residuos

Colocar los el alcohol y el aceite en sus envases

IV. 5. Procedimiento.

1. Densidad del Agua

Pese una probeta limpia y seca de 50 mL y anote el peso con dos cifras significativas en la tabla de datos que se da al final del experimento. Llene con agua destilada hasta 50 mL, use un gotero para ajustar el menisco, o una piceta, hasta la marca de 50 mL. Anote el volumen. Vuelva a pesar. Encuentre el peso del agua por diferencia de pesos. Calcule la densidad del agua dividiendo el peso por el volumen.

2. Densidad del etanol

Proceda de idéntica forma como lo hizo con el agua.

3. Densidad de un líquido desconocido

Repita el mismo procedimiento con la sustancia líquida problema que haya traído en forma particular.

...