Determinacion de densidades.

DETERMINACIÓN DE DENSIDADES

Alarcon Leal Diego Mauricio; Bolaños Sapuyes William Dario;

Cárdenas Solano Tatiana Alejandra;

Universidad de Pamplona

Facultad de Ciencias Básicas; Departamento de Química

Programa de Microbiología

Ciudadela Universitaria; km 1 vía Bucaramanga

Grupo

RESUMEN

Arquímedes determinó el peso específico de una corona gracias al empuje que ésta experimentaba en el seno del agua, resolviendo así la cuestión. Se cuenta que impulsado por la alegría salió corriendo desnudo por las calles de Siracusa hacia su casa gritando “¡Eureka!, ¡Eureka!”, es decir, “¡lo encontré!, ¡lo encontré!”. Se puede calcular la densidad de un sólido sumergiéndolo totalmente en un líquido de densidad conocida, con la ayuda de una balanza y teniendo en cuenta que en este caso el volumen del cuerpo y el del líquido desalojado son elementalmente iguales. Se tendrá en cuenta la temperatura ambiente, pues la densidad de los líquidos es función de [pic 1]

PALABRAS CLAVES

Material volumétrico, sólidos, reactivos.

INTRODUCCIÓN

La densidad es una propiedad característica de cada sustancia, por lo que puede ser útil para identificarlas. Se define como la relación de masa (m) por unidad de volumen (V). De acuerdo con esta expresión sus unidades en el SI serían Kg/m3. Sin embargo suele reportarse con mayor frecuencia en unidades de g/cm3. La densidad es una propiedad física intensiva (o sea no depende de la cantidad de sustancia medida), mientras que tanto la masa como el volumen son propiedades extensivas (sí dependen de la cantidad medida). En general los sólidos tienen mayor densidad que los líquidos, quienes a su vez tienen mayor densidad que los  De acuerdo con la expresión matemática entonces, para determinar la densidad de una sustancia debemos medir la masa y el volumen del mismo. La densidad puede variar si cambia la temperatura, por lo que es importante reportar a que temperatura se hacen las mediciones de esta propiedad. Al aumentar la temperatura, la densidad disminuye y esto es así porque todas las sustancias se expanden con el calor, al disminuir la temperatura, la densidad aumenta ya que la presión sobre la sustancia es mucho mayor, aumentando su masa. La determinación de la densidad de un cuerpo sólido puede simplificarse si el objeto presenta una forma definida, de tal forma que resulte fácil calcular su volumen. También puede determinarse la densidad de un sólido utilizando el Principio fundamental de la Hidrostática o Principio de Arquímedes, que dice: “Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical hacia arriba, igual al peso del fluido desalojado por dicho cuerpo”. Para el agua, con una densidad de 1 g /cm3, esto nos proporciona un método para determinar el volumen de un cuerpo sólido aun cuando no tenga una forma geométrica definida, así como su densidad.[pic 2]

El objetivo de esta práctica es conocer las densidades de algunos solidos de diferentes masas, haciendo uso del principio de Arquímides para calcular algunos volúmenes de los sólidos presentados. Al obtener los resultados de ambos cálculos, se calcula la densidad mediante fórmulas específicas de densidad, masa y volumen.

PROCEDIMIENTO

• Densidad del agua

Primero se calibró la balanza, al hacer esto, se procedió a pesar un picnómetro limpio, seco y vacío, luego con el picnómetro lleno exactamente hasta el aforo se pesó tres veces anotando los resultados, finalmente tomando la temperatura del agua en un vaso de precipitado se supo que temperatura va a determinar la densidad del agua.

• Densidad del agua con diferentes valores de masa.

Al inicio se pesó tres veces una probeta limpia y seca anotando los datos, seguido de una medición de 10mL de agua destilada y pesándola tres veces para anotar los datos. Se continuó agregándole otros 5mL de agua destilada a la probeta y pesando nuevamente otras 3 veces anotando cada dato obtenido. Finalmente se midió la temperatura del agua con un termómetro.

• Densidad del etanol con diferentes valores de masa.

Se practicó el procedimiento anterior, pero en lugar de haber utilizado agua, se utilizó etanol.

• Densidad de un sólido

En esta parte del procedimiento, el sólido fue vidrio en forma de bolitas. Pesando un vaso de precipitado vacío se agregaron 5 bolitas de vidrio sobre el vaso, anotando tanto el peso del vaso como el del vaso con las bolitas dos veces. En una probeta se midió exactamente 10 mL de agua, se añadió las 5 bolitas de vidrio y se calculó el volumen final anotando estos resultados.

• Densidad de un sólido

Esta parte de la práctica es igual a la anterior, teniendo en cuenta que no se utilizaron 5 bolitas de vidrio, sino que se utilizaron 3 tipos de metales diferentes, con diferentes masas. Los metales utilizados fueron Cobre, Estaño y Plomo, repitiendo el proceso anterior.

RESULTADOS Y ANÁLISIS DE RESULTADOS

• Densidad del agua

 Donde (d) es densidad, (m) es masa y (v) es volumen[pic 3]

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La densidad dada en las siguientes operaciones, es sólo la densidad teórica, teniendo en cuenta que no se tuvo en cuenta la temperatura del ambiente. Según los resultados, la densidad sigue siendo la misma a la densidad universal del agua.

• Densidad del agua con diferentes valores de masa

Temperatura del agua: 20°C

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Donde (n) es el número de pesos realizados.

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