Determinacion de densidades

DETERMINACIÓN DE DENSIDADES

Gelvez Valencia Andrés Sntiago1.

Laboratorio Química General grupo N, Departamento de Biología, Facultad de Ciencias Básicas, Universidad de Pamplona.

Resumen

La densidad es un elemento importante para la medición en áreas como la física y la química. Esta cantidad expresa la relación directa entre la masa y el volumen de un objeto o un líquido, incluido un gas. Además de lo anterior, es una de las propiedades internas de la materia, lo que implica que la cantidad de masa no afecta en absoluto el valor de la densidad. Por definición, la masa es la cantidad de materia contenida en un objeto y generalmente se mide en gramos, mientras que la propiedad tridimensional que hace que los cuerpos ocupen un espacio se llama volumen y se expresa en centímetros cúbicos. En consecuencia, las unidades apropiadas para expresar la densidad son gramos por centímetro cúbico, aunque las determinadas por el SI: los kilogramos por metro cúbico son exagerados en la mayoría de las mediciones. Las técnicas para calcular la densidad cambian según el material utilizado. Es un sólido regular o irregular, un líquido o un gas.

Para conocer la densidad de un objeto se manipulan varios instrumentos de medición que se hayan en el laboratorio, los cuales son importantes para hallar un valor lo más exacto posible. Pero descubrir la densidad de un objeto no se queda solamente en instrumentos, también implica la capacidad de resolver formulas y aplicar principios como el de Arquímedes.

Palabras claves: Volumen, Masa, Densidad, Principio de Arquímedes, Medidas.

Abstract

Density is an important element for measurement in areas like physics and chemistry. This quantity expresses the direct relationship between the mass and volume of an object or a liquid, including a gas. In addition to the above, it is one of the internal properties of matter, which implies that the amount of mass does not affect the value of density at all. By definition, mass is the amount of matter contained in an object and is generally measured in grams, while the three-dimensional property that makes bodies occupy a space is called volume and is expressed in cubic centimeters. Consequently, the units affected to determine the density are grams per cubic centimeter, although the determinations by SI: kilograms per cubic meter are exaggerated in most measurements. The techniques for calculating the density change depending on the material used. It is a regular or irregular solid, a liquid, or a gas.

In order to know the density of an object, various measurement instruments that have been made in the laboratory are manipulated, which are important to find a value that is as accurate as possible. But discovering the density of an object not only remains in instruments, it also implies the ability to solve formulas and apply principles such as Archimedes'.

Key words: Volume, Mass, Density, Archimedean Principle, Measurements.

Introducción

Se conoce que la formula general para hallar la densidad es (1). La m equivale a la masa y la v a el volumen. En términos generales la densidad se podría definir como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que este ocupa en un determinado espacio. Es una de las propiedades intensivas de la materia y es constante, pues no depende de la cantidad de masa que se tenga, de manera que la proporción de masa sobre volumen no varía si se trata de un mismo material.[pic 1]

 
La unidad establecida del Sistema Internacional  para la densidad es el kilogramo (kg) por metro cúbico (m3). Pero el kilogramo al ser una unidad medianamente grande en al ámbito de la química, se llegan a manejar unidades más pequeñas como el gramo. De igual forma los metros cúbicos, los cuales pueden ser cambiados en las ecuaciones por litros o mililitros.

Para medir la masa de un objeto se usan varias herramientas, pero para hallar el volumen se aplican dos métodos, estos dependen de la forma de los objetos, si son regulares como una figura tridimensional geométrica o irregular como una roca. Para el primer método hay varias fórmulas las cuales varían según la forma del objeto. En el segundo método se recurre al principio de Arquímedes que dice que todo cuerpo sumergido dentro de un fluido (en este caso el agua), experimenta una fuerza ascendente llamada empuje, equivalente al peso del fluido desplazado por el cuerpo. Este principio se aplica con ayuda de una herramienta volumétrica, como la probeta graduada, la cual se le agrega un volumen fijo para que después se sumerja el objeto irregular.

Materiales y reactivos

Materiales

2. Gramera digital

3. Regla

4. Solido irregular (1)

5. Solido regular (3)

6. Vaso medidor

Reactivos

1. Agua

Metodología

Primeramente se seleccionaron los objetos que se analizaron, los cuales eran tres regulares y uno irregular, a los cuales se les pudo aplicar medidas de masa y volumen con los instrumentos disponibles. Después se procedió a la etapa de obtención de datos donde se tomaron varias muestras para apreciar un aproximado del valor exacto. Para obtener el valor de la masa en todos los objetos simplemente se utilizó una gramera, para hallar el volumen de los tres objetos regulares se recurrió a fórmulas que correspondan a su estructura geométrica y con el objeto irregular debido a su estructura se aplicó el principio de Arquímedes. Ya con los valores de masa y volumen se procedió a calcular la densidad absoluta de todos los objetos con la respectiva ecuación (1).

Procedimientos

Procedimiento A: Determinación de densidades en sólidos regulares.

1. Medir el diámetro de los tres objetos regulares con ayuda de la regla.  

2. Calibrar la gramera y ponerla en cero.

3. Medir la masa tres veces y calcular el promedio.

4. Medir su volumen aplicando la formula correspondiente a la forma del objeto.

5. Determinar la densidad aplicando la ecuación general.

Procedimiento B: Determinación de densidades en sólidos asimétricos.

1. Calibrar la gramera y ponerla en cero.

2. Medir la masa del objeto irregular tres veces y determinar su promedio.

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