Laboratorio de Química General Práctica N°2. Densidad

Universidad Nacional Autónoma de México

Facultad de Química

Laboratorio de Química General I

Alumnos:

• Bretón Chagoya Alan Leonardo
• Quiñones Capistrán Donaldo de Jesús
• Pacheco Benítez Mónica Vianey

Práctica N°2. Densidad

Profra. Norma Mónica López Villa

Fecha de Entrega: 4 de Septiembre del 2018

Hipótesis

Problema 1.1. Adquiriremos los datos de un sólido al sumergirlo con cuidado y completamente en una probeta que contiene un volumen exacto de agua (Vo ). Se registrará cuidadosamente el volumen final (Vf ), y con los datos de la resta obtenidos se podrá determinar la densidad.

Problema 1.2. Graduamos un líquido en un instrumento de medición y se registrará su peso mediante una balanza, por lo tanto se le aplicará de forma lineal la ecuación adecuada para su densidad .

Problema 1.3. Haremos un  sistema para recoger y medir el volumen de un gas, donde esperamos hacer reaccionar bicarbonato sódico con vinagre para producir CO2. El CO2 pasará por un tubo hasta una probeta invertida llena de agua sobre una cubeta con agua. Las burbujas de gas desplazarán el agua indicando la medida de volumen correspondiente.

Problema 2. Mediremos el volumen y masa de un fluido (agua destilada) para de esta forma calcular su densidad por medio de la fórmula que relaciona la masa y el volumen, variando las cantidades utilizadas de la sustancia; para de esta forma poder apreciar si el cálculo de la densidad también varía con la cantidad de materia (sustancia usada). Lo ideal sería que en todas las situaciones obtuvieramos el mismo resultado; pues la naturaleza de la densidad es la de una propiedad intensiva, es decir que no varía con la cantidad de materia presente.

Objetivo(s) de Aprendizaje

• Razonar e identificar los diversos métodos para la obtención de medida de la materia, aplicando el conocimiento y aplicación de los instrumentos de laboratorio, poniendo a prueba las destrezas del alumno para el planteamiento de problemas en la vida cotidiana.
• Comprender a través de métodos prácticos y aplicables en un laboratorio si la densidad es una propiedad extensiva o intensiva de la materia; es decir si depende de la cantidad de materia presente en una medición o no.
•  Estudiar  los efectos de la temperatura, la concentración y tipo de soluto en la densidad de una sustancia. Además de que aplique sus conocimientos para preparar disoluciones en distintas concentraciones, y que aprenda a utilizar los instrumentos de laboratorio así como también determinar la escala a la que se esté graduando.

Introducción

Las sustancias poseen diversas propiedades, que pueden dividirse en físicas,químicas, intensivas y extensivas. Las propiedades físicas son aquellas en las cuales la sustancia puede ser estudiada usando los sentidos o algún instrumento específico de medida,ejemplos de estas propiedades son color, dureza, densidad, punto de ebullición y punto de fusión.Las propiedades químicas son propiedades distintivas de las sustancias que se observan cuando se combinan con otras, es decir, que les pasa en procesos por los que, por otra parte, las sustancias originales dejan generalmente de existir, formándose con la misma materia otras nuevas. Por otra parte existen las propiedades intensivas las cuales no dependen de la cantidad de materia que se considere, por ejemplo la densidad de una sustancia, por ejemplo el agua a 4° C es 1 g/mL sin importar si tenemos 1g de agua o 10 kg de agua. Las propiedades extensivas son aquellas que sí dependen de la cantidad de materia considerada por ejemplo la masa, mientras más materia, más masa habrá.

La densidad se define como la relación que existe entre la masa de una sustancia y el volumen que esta ocupa. Se calcula dividiendo la masa entre el volumen (d=m/v) y sus unidades son kg/m³,g/cm³ o g/mL.

Se ve afectada por diversos factores como la temperatura (al aumentar la temperatura la densidad disminuye), la presión (si la presión aumenta, la densidad aumenta) y la concentración de la mezcla (si la concentración aumenta, la densidad aumenta). https://www.visionlearning.com/es/library/Ciencias-Generales/3/Densidad/37

PROBLEMA 1: ¿QUÉ PUEDES HACER EN ESTE LABORATORIO PARA DETERMINAR EL VALOR DE LA DENSIDAD DE UN SÓLIDO, DE UN LÍQUIDO Y DE UN GAS?

1. Como primer paso, determinaremos el valor de la densidad de un sólido (una goma en este caso), pesando y obteniendo su volumen de forma manual.
2. Pesamos la goma en la balanza para obtener su masa.
3. Llenamos una probeta de 5 mL con agua a temperatura ambiente (23°).
4. Procedemos a introducir la goma de borrar en la probeta de 5mL, aumentando esta su volumen en agua.
5. Inmediatamente restamos el volumen final con el inicial , siendo el producto el volumen de la goma.
6. Calculamos su densidad con la ecuación P=m/v.
7. Ahora obtendremos la densidad del líquido (agua y café), a temperatura ambiente (23°), pesando los líquidos y calculando su volumen con la graduación de la probeta de 5 mL.
8. Se pesa la probeta de 5 mL vacía y se vuelve a pesar con el agua dentro.
9. Para el volumen del agua se tomarán los 5 mL, ya que estos son los que contiene la probeta en agua.
10. Se repetirá el mismo procedimiento para el café, teniendo en cuenta el volumen de la probeta y la diferencia de masas, llena y vacía.
11. Por último se obtendrá la densidad del gas, por el cual se realizará un sistema capaz de obtener el volumen de manera práctica . Mediremos el CO2 que se desprende de una reacción de vinagre con bicarbonato de sodio.
12. Llenar media bandeja de agua, en seguida llenar una probeta hasta el tope y colocarla de manera invertida dentro de la bandeja, ayudándote de una pinza de tres dedos para sujetar la probeta dentro de la bandeja.
13. Meter el tubo de silicona o manguera dentro de la probeta por debajo del agua y a su vez conectar el otro extremo a un corcho para un vacío total.
14. Vertemos 20 mL de vinagre en el matraz, y en seguida lo mezclamos con una cucharada de bicarbonato de sodio dentro de un papel. Inmediatamente depositando el bicarbonato, sellar el sistema para que ni un gas escape.
15. Anotar el volumen arrojado mediante las burbujas de gas que se manifiestan en la probeta.
16. Pesar 5.38 g de bicarbonato sódico y verter 100 mL de vinagre en un matraz, proseguir a pesarlos juntos en la balanza para obtener sus masas iniciales.
17. Mezclamos de nuevo el bicarbonato sódico y el vinagre, sellando esta vez el matraz con un globo para capturar el CO2 desprendido de la reacción. Una vez que la reacción ya no arroje gas, amarrar el globo y llevarlo a las balanzas para registrar su peso.
18. Para asegurar que el peso del gas es correcto, pesamos el matraz con la disolución final y notaremos que hay una disminución de la masa, ya que ha ocurrido un desprendimiento del gas, restar la masa inicial y final del sistema y comparar con el peso del globo

Listado de nombres Stock:

Bicarbonato de Sodio - NaHCO3

Café - C8H10N4O2

El margen de error que se pueda haber registrado al calcular la densidad de los elementos, se debe en su gran mayoría a fallas de precisión debido a nuestra alta experiencia en la manipulación de los distintos instrumentos, sumado a factores ambientales,como la temperatura que de una u otra manera influye en el cálculo de la densidad especialmente en el caso de los líquidos.

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