Determinación de densidad. Propiedades intensivas y extensivas.

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL[pic 1]

Departamento de Ciencias Químicas y Ambientales

Laboratorio de Química General 1

Informe de Laboratorio Nº2

1. TEMA: Determinación de densidad. Propiedades intensivas y extensivas.

1. MARCO TEÓRICO

PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS

Propiedades físicas, son aquellas características que presenta la materia sin alterar su estructura íntima, es decir, su composición permanece inalterada. Dentro de las propiedades físicas se pueden mencionar el olor, el color, el estado de agregación molecular, punto de fusión, punto de ebullición, densidad, maleabilidad, etc. Propiedades químicas, es la capacidad (o incapacidad) de una muestra de materia para experimentar un cambio en su composición bajo ciertas condiciones, es decir se transforma de una sustancia a otra (s) diferente (s). (Colomo, 2012)

INCERTIDUMBRE

Cualquier medición es tan buena como la habilidad de la persona que realice el trabajo y la confiabilidad del equipo que se utilice. Por ejemplo, es probable que haya observado que se obtienen lecturas un poco diferentes cuando se pesa en una báscula o balanza de baño y cuando lo hace en la báscula del consultorio médico, por lo que siempre hay algo de incertidumbre acerca de su peso real. Lo mismo ocurre en la química, donde siempre hay cierta incertidumbre en el valor de una medida. (McCurry, 2009)

MEDICIONES

Las mediciones que hacen los químicos se utilizan a menudo en cálculos para obtener otras cantidades relacionadas. Existen diferentes tipos de instrumentos que permiten medir las propiedades de una sustancia: con la cinta métrica se miden longitudes, mientras que, con la bureta, la pipeta, la probeta graduada y el matraz volumétrico se miden volúmenes estos instrumentos permiten hacer mediciones macroscópicas directamente con poca incertidumbre; sin embargo, para realizar mediciones microscópicas la incertidumbre empieza a aumentar. (Chang, 2002)

VOLUMEN

Es la cantidad de espacio tridimensional que ocupa un cuerpo. En el Sistema Internacional, su unidad fundamental es el m3 y se basa en el volumen de un cubo que mide un metro en cada una de las tres dimensiones. Otras medidas empleadas son: el litro que equivale a 1 dm3 ó 1000 cm3. Un centímetro cúbico se denomina también mililitro; esta unidad es muy empleada en Química. (Burns, 1996)

MASA

La masa* es una medida de la cantidad de materia que hay en un objeto. La unidad SI fundamental para la masa es el kilogramo (kg), que es aproximadamente igual a 2.2 libras (lb). Esta unidad fundamental no es correcta en cuanto a que utiliza el prefijo, kilo, en lugar de la palabra gramosola, ya que obtenemos otras unidades de masa añadiendo prefijos a la palabra gramo. (Brown, 2004)

DENSIDAD

La densidad es una propiedad física que caracteriza a las sustancias y se expresa como la masa de una sustancia por unidad de volumen. Las unidades en que se expresa son, g/cm3, g/ml, g/L, Kg/m3 y su expresión matemática es: Densidad=Masa/Volumen. (Cruz, 2011)

MENISCOS

Cuando se miden líquidos es importante tomar en cuenta que la superficie de éstos generalmente forma una curva cóncava cuando hace contacto con las paredes del recipiente, y toma una forma semilunar llamada menisco. Las probetas, buretas y pipetas tienen una marca sobre la cual se debe observar la parte inferior del menisco. A este proceso de poner la superficie del menisco sobre la línea de lectura se le conoce como aforar y a la marca se le denomina línea o marca de aforo. (Vega, 2001)

1. OBJETIVO GENERAL: 

Identificar la densidad de sustancias desconocidas, basados en sus propiedades físicas para establecer de qué sustancia se trata.

1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 

• Emplear el correcto uso de los materiales e instrumentos requeridos para determinar la masa y volumen de las sustancias en estudio.
• Determinar la masa y el volumen de las sustancias y objetos en estudio mediante la medición y el pesaje.
• Utilizar los conocimientos adquiridos acerca de la incertidumbre de los instrumentos para conseguir los resultados más reales posibles.  
• Realizar una observación acertada de los meniscos para obtener mayor precisión y exactitud en los cálculos.

1. MATERIALES, REACTIVOS Y EQUIPOS:

Los materiales e instrumentos a los cuales se les dio uso para la presente práctica, fueron los siguientes:

Líquido desconocido: Es una sustancia incolora e inodora, se presume a simple rasgos que se trata del agua, por las características nombradas.

Sólido desconocido: Es un objeto o un cuerpo de características metálicas, de un color bastante parecido al del cobre, y es por ello que a simple rasgos se asume que es de cobre.

Frasco de reactivos:  En este objeto estaba almacenado el líquido desconocido.

Balanza: Se la utilizó para medir la masa del cuerpo y la sustancia desconocida, fue un material imprescindible para llevar a cabo esta práctica.

Pipeta: Se la complemento con la pera de succión, utilizo para medir una cantidad (en volumen) exacta del líquido desconocido.

Pera de Absorción: Se la utilizó para extraer el líquido desconocido del frasco a la pipeta.

Vaso de Precipitación: Sirvió como contenedor para colocar el líquido desconocido y poder pesarlo.

Probeta: Se la utilizó para medir los volúmenes con exactitud, gracias a el graduado de su borde.

1. PROCEDIMIENTO: 

1. PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE UN LÍQUIDO

1. Asir un vaso limpio y seco.
2. Medir la masa del vaso vacío mediante la balanza, con un margen de incertidumbre de ±0.1g.
3. Luego de pesar el vaso vacío, con ayuda de la pipeta se le introducen 10 ml del líquido desconocido.
4. Medir de nuevo la masa de objeto, pero esta vez con el líquido para sacar la diferencia de ambas, y así saber la masa del líquido.
5. Posterior a esto, se hacen los cálculos respetivos para determinar la densidad de dicho líquido.
6. Determinar de qué sustancia se trata, mediante la tabla de posibilidades.

1. PROCEDIMIENTO PARA LA DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE UN SÓLIDO  

1. Con ayuda de la balanza, medir la masa del cuerpo del solido en cuestión.
2. Llenar una probeta con agua, hasta 50ml.
3. Introducir el sólido a la probeta, asegurando que el agua lo cubra por completo.
4. Medir el volumen del líquido con el objeto viendo el graduado de la probeta.
5. Determinar el volumen del sólido, sacando la diferencia del entre los 50 ml iniciales y el volumen final (del líquido con el sólido).
6. Realizar los cálculos respetivos para hallar la densidad.
7. Posterior a esto, determinar de qué solido se trata comparando la densidad teórica con la experimental.

1. RESULTADOS: 

1. RESULTADOS CON EL LIQUIDO

Luego de realizar la práctica para determinar la densidad del líquido, se obtuvieron los siguientes resultados:

Por tanto, la masa del líquido, la determinamos con la ecuación:

Masa del líquido = Masa del vaso con liquido – Masa del vaso vacío.

ML= 55,6g – 45,5g

ML=10,1g

Entones se tienen todos los datos para determinar la densidad con la siguiente ecuación:

...