Determinación de densidades.

PRACTICA No. 2

DETERMINACIÓN DE DENSIDADES

1. COMPETENCIAS

1. Competencias generales.

Determinar la densidad de sustancias líquidas y sólidas en el laboratorio empleando diferentes métodos.

1. Competencias específicas.

• Realizar mediciones de masas y volúmenes con los instrumentos de laboratorio adecuados.
• Aplicar los conceptos de exactitud y precisión
• Reportar de manera correcta los resultados realizando un tratamiento estadístico básico a los datos obtenidos.

1. TEMAS DE ESTUDIO PARA PREPARAR EL PREINFORME.

1. Definir el término densidad y escribir la relación matemática que lo describe.
2. ¿Cuál es el efecto de los cambios de temperatura sobre la densidad de la mayoría de las sustancias?
3. ¿Por qué la densidad de los gases es mucho menor que la de los líquidos y los sólidos?
4. ¿En qué unidades se acostumbra a expresar la densidad de los sólidos, los líquidos y los gases?
5. ¿La densidad de una sustancia es una propiedad física o química? ¿Es una propiedad extensiva o intensiva? Explique ¿por qué?
6. El cloroformo es un líquido insoluble en agua cuya densidad es 1,48g/mL. Diga si al mezclarlo con agua éste flotará o se irá al fondo del recipiente.
7. Calcular la densidad de una sustancia la cual pesa 15,55g y ocupa un volumen de 10mL. Esta sustancia flota o se sumerge en el agua? ¿Cuál es la densidad en unidades SI?
8. Definir el concepto de exactitud y precisión.

1. MATERIALES Y REACTIVOS.

• Probeta de 25mL
• Vaso de precipitado de 100 y 50mL
• Pipeta de 10mL
• Pera de caucho
• Picnómetro de 5mL
• Sólidos regulares e irregulares
• Alfiler (debe ser llevado por cada grupo de trabajo)
• Etanol
• Acetona

1. PROCEDIMIENTO.

1. Tratamiento estadístico de los datos.

Los resultados obtenidos deben ser expresados de la siguiente manera:

[pic 4]

Donde X corresponde al promedio de las medidas y dm corresponde a la desviación media.

Para determinar el promedio de los datos obtenidos para las medidas con picnómetro y con el vaso de precipitado, utilice la siguiente expresión matemática:

[pic 5]

Una vez determinado el valor promedio, es posible calcular la desviación media. En primer lugar se deben calcular las desviaciones respecto a la media (d) de cada uno de los datos obtenidos, para esto se debe utilizar la siguiente expresión matemática:

[pic 6]

Por último se calcula el valor de la desviación media:

[pic 7]

Para calcular el porcentaje de error utilice la siguiente expresión matemática:

[pic 8]

1. Determinación de la densidad de líquidos.

• Pese un picnómetro con tapa que esté limpio y seco. Llénelo con agua destilada hasta que ésta se desborde, tápelo, séquelo por fuera y vuelva a pesarlo. La diferencia de pesos le dará la masa del agua correspondiente al volumen del picnómetro. Registre la temperatura del agua. Realice el mismo procedimiento dos veces más para dar el tratamiento estadístico a los datos obtenidos.

• Pese un vaso de precipitado limpio y seco. Después adicione 5 mL de agua medidos con una pipeta y vuelva a pesar el vaso de precipitado, la diferencia de pesos le dará la masa del agua correspondiente al volumen tomado con la pipeta. Realice el mismo procedimiento dos veces más y lleve a cabo el respectivo tratamiento de datos.

• Utilice el mismo procedimiento para determinar la densidad de un líquido problema asignado por el docente.

1. Densidad de sólidos.

• Densidad de un sólido irregular: Tome una probeta limpia de 25mL y mida un volumen exacto de agua, por debajo de su límite superior. Pese la sustancia sólida suministrada en el laboratorio, deposítela con cuidado dentro de la probeta y registre el nuevo volumen. El incremento de volumen corresponde al ocupado por la masa del sólido en estudio. Calcule la densidad y realice el mismo procedimiento dos veces más para dar su resultado como el promedio de tres determinaciones con su respectiva incertidumbre.
• Densidad de un sólido regular: Pese el sólido regular suministrado en el laboratorio. Determine el volumen del sólido utilizando la fórmula adecuada para la figura geométrica asignada. Calcule la densidad del sólido.
• Densidad de un sólido más liviano que el agua: Tome una probeta limpia de 25mL y mida un volumen exacto de agua, por debajo de su límite superior. Pese el sólido liviano suministrado. Inserte un alfiler (cada grupo de trabajo debe llevar uno) en el sólido y sumérjalo en la probeta hasta que el agua lo cubra completamente. Calcule la densidad y realice el mismo procedimiento dos veces más para dar su resultado como el promedio de tres determinaciones con su respectiva incertidumbre.

1. RESULTADOS.

Diseñe uno o varias tablas adecuadas para el registro de los datos obtenidos en la práctica. Se debe tener en cuenta registrar los resultados como un promedio con su respectiva incertidumbre.

Determine la exactitud (% de error) tomando como valor verdadero el reportado en la literatura para los líquidos problema y el valor promedio de todo el grupo en aquellos casos donde no se conoce el valor verdadero.

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