Determinacion Experimental De La Relacion De La Densidad Y La Concnetracion De Una Solucion

REPORTE EXPERIMENTAL

PROBLEMA 4: “DETERMINAR EXPERIMENTALMENTE LA RELACION CUANTITATIVA ENTRE LA DENSIDAD DE UNA DISOLUCION Y SU CONCENTRACION”

OBJETIVO

Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la densidad de una disolución (de un electrolito o un no electrolito) y su concentración.

OBJETIVOS PARTICULARES

Definir y expresar las unidades de concentración físicas y químicas.

Preparar soluciones porcentuales y molares.

Describir las características de los instrumentos para medir densidad de materia.

Manejar correctamente el picnómetro para calcular la densidad de una disolución.

Analizar las consecuencias entre las propiedades densidad y concentración para las disoluciones estudiadas.

INTRODUCCION

Densidad

La densidad de una sustancia se define como su masa por unidad de volumen. Las unidades como unes para el trabajo de laboratorio son g/cmᶟ, dicho esto podemos expresar que:

La densidad se puede obtener de forma directa e indirecta. Para obtener la densidad de forma indirecta se calcula la masa y el volumen y posteriormente se obtiene la densidad. De forma directa se puede utilizar una serie de diferentes instrumentales, los mas comunes en un laboratorio son:

Densímetro: este permite la medida directa de un líquido. Está hecho de vidrio consiste en un cilindro hueco con un bulbo pesado para que pueda flotar de forma vertical y tiene las lecturas en la parte más delgada del cilindro.

Picnómetro: este permite la medida precisa en sólidos, líquidos y gases. es un frasco de vidrio que tiene un tapón el cual tiene previsto un capilar en el centro de tal manera que puede obtenerse el volumen con gran precisión.

Para encontrar la densidad con un picnómetro primero se debe conocer la densidad de otra sustancia por ejemplo el agua, una vez dicho esto la fórmula para obtener la densidad de una muestra es:

P₁= Densidad de la muestra desconocida

m₁= Peso de la muestra desconocida

P₂= Densidad de la muestra conocida (agua o cualquier otra densidad conocida)

m₂= Peso de la muestra conocida

Matraz volumétrico: se emplea para medir con exactitud un volumen determinado de líquido. La marca de graduación rodea todo el cuello de vidrio, por lo cual es fácil determinar con precisión cuándo el líquido llega hasta la marca. La forma correcta de medir volúmenes es llevar el líquido hasta que la parte inferior del menisco sea tangente a la marca. El hecho de que el cuello del matraz sea estrecho es para aumentar la exactitud, de esta forma un cambio pequeño en el volumen se traduce en un aumento considerable de la altura del líquido del Matraz aforado.

Los matraces se presentan en volúmenes que van de 1 mililitro hasta 2 l. Su principal utilidad es preparar mezclas o disoluciones de concentración conocida y exacta.

Las unidades más utilizadas en la medición de concentración en el SI son:

Kilogramo por metro cúbico (kg/m3).

gramo por centímetro cúbico (g/cm3).

Kilogramo por litro (kg/L) o kilogramo por decímetro cúbico. La densidad del agua es aproximadamente 1 kg/L (1000 g/dm3 = 1 g/cm3 = 1 g/mL).

gramo por mililitro (g/mL), que equivale a (g/cm3).

Para los gases suele usarse el gramo por decímetro cúbico (g/dm3) o gramo por litro (g/L)

Concentración

Es la relación que hay éntrela cantidad de soluto y la cantidad de solvente. a menor proporción de soluto disuelto en solvente, menos concentrada esta la disolución, y a mayor proporción más concentrada esta la disolución.

Para usos científicos o técnicos una apreciación cualitativa de la concentración casi nunca es suficiente, por lo tanto se necesitan medidas cuantitativas las cuales son más precisas y fáciles de analizar, la diferencia radica en que las medidas cuantitativas toman de manera muy precisa los datos recabados.

Hay varias maneras de expresar la concentración cuantitativamente, basándose en la masa, el volumen, o ambos. Por tanto, la concentración de la disolución puede expresarse como:

Soluciones porcentuales

Las soluciones porcentuales son aquellas cuya medida es la cantidad de mililitros o gramos referidos a 100ml de solución.

Peso/Peso (p/p)

% P / P =

Peso/Volumen (p/v)

% P / V =

• Volumen/Volumen (v/v)

% V / V =

Concentración molar

La concentración molar (M) es el número de moles de soluto contenidos en un litro de solución, donde la concentración molar se simbolizara con la letra “M” para una unidad, y estará designada por mol/L

Concentración molar de una solución=M=(numero de moles de soluto)/(número de litros de solución)

Normalidad

La normalidad de una solución (N) es el número de equivalentes gramo de un soluto contenido en un litro de solución. El peso equivalente es la fracción del peso molecular que corresponde a una unidad definida de reacción química, y un equivalente gramo es esa misma fracción de un mol.

Normalidad de una solución=N=(numero de equivalentes gramo soluto)/(número de litros de solución)=

Molalidad

La molalidad de una solución es el número de moles del soluto por kilogramo del disolvente contenido en una solución. La molalidad (m) no puede calcularse a partir de la concentración molar (M) a menos que se conozca la densidad de la solución.

Molalidad de una solución=m=(número de moles de soluto)/(núemero de kilogramos de disolvente)

Fracción molar

La fracción molar (x) de cualquier componente en una solución está definida como el número de moles(n) de ese componente, dividido por el número total de moles de todos los componentes en la solución. La suma de las fracciones molares de todos los componentes en una solución es l.

Fracción mol de cualquier componente=x=(número de moles de ese componente)/(número total de moles de todos los componentes)

Partes por millón (ppm)

Es la unidad de medida con la que se evalúa la concentración. Se refiere a la cantidad de unidades de la sustancia (

Es un concepto análogo al de porcentaje, sólo que en este caso no es partes por ciento sino por millón (tanto por mil). De hecho, se podría tomar la siguiente equivalencia:

10.000 ppm = 1%

SELECCIÓN DE VARIABLES

Variable independiente

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