Mediciones Gravimetricas

Mediciones gravimétricas y volumétricas

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Resumen

En esta experiencia de laboratorio se realizaron mediciones volumétricas y gravimétricas para calcular la densidad de un líquido desconocido y de esta manera determinar con qué sustancia se trabajó, teniendo además siempre en consideración el error experimental intrínseco de cada instrumento y de los cálculos realizados. Para desempeñar este trabajo se masó el líquido en cuatro oportunidades diferentes, variando en cada oportunidad el volumen de este, para así poder calcular la densidad del líquido en estudio, puesto que esta es una propiedad en la que cada sustancia obtiene un resultado constante o bien que la variación de este es despreciable y por tanto el promedio de sus densidades hasta para identificar al compuesto. Producto de lo mencionado anteriormente se logró, a partir de una conjetura, determinar con qué sustancia se trabajó en el práctico del laboratorio.

Por lo tanto y dado que el promedio de nuestras densidades fue 0,761 g/mL podemos suponer que trabajamos con XXX (líquido C).

Introducción

Cada sustancia posee propiedades que la hacen ser reconocible, una de estas permite medir ciertas características de los compuestos sin que estos vean modificados su composición química (Chang, 1998). A estas se les denomina propiedades físicas de la materia, la cual a su vez se divide en otras dos categorías: intensivas y extensivas. La primera de estas divisiones permite identificar a la sustancia en estudio sin considerar la variación de masa que pueda existir al momento de realizar la experiencia (Chang, 1998). Un ejemplo de dicha característica es la densidad, quien relaciona la masa de un reactivo con su volumen (Brown, LeMay, Bursten, Murphy, 2009) . Ahora bien, el objetivo de la experiencia de laboratorio es identificar un líquido desconocido denominado ‘‘líquido C’’ mediante su relación masa/volumen aplicando el concepto de propiedad física intensiva de la materia, para lograr esto se realizará trabajo experimental que será complementado con cálculos matemáticos (densidad, error de la densidad, promedio y desviación estándar; se adjuntan las fórmulas de. cada una y su respectiva explicación) que permitirán develar la identidad de la sustancia, además se deberá tener en consideración el error presente en cada uno de los pasos a realizar, ya sean pertenecientes a los instrumentos de medición utilizados o de tipo matemático, puesto que toda conclusión presenta cierto nivel de incertidumbre debido a que el error experimental se encuentra siempre presente y no puede ser corregido (Harris, 2001).

1.Cálculo de densidad

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2.Error de la densidad

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3.Media aritmética                               4.Desviación estándar

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      Objetivos

• Efectuar mediciones de volumen y masa de una sustancia desconocida o también denominada “líquido C”.
• Calcular utilizando los datos recolectados la densidad de un líquido desconocido.
• Determinar mediante investigación bibliográfica y análisis de resultados cuál es el líquido con el que se trabaja.

     Materiales y métodos

• Bureta de 50 ml
• Vasos de precipitado de 50 ml y 100 ml
• Soporte universal
• Pinzas de bureta
• Embudo
• Balanza gravimétrica Ohaus Navigator®
• Guantes de seguridad
• Lentes de seguridad
• ‘‘Líquido C’’
• Bata de laboratorio

Metodología

Se usó un vaso de 100ml para contener la sustancia de estudio denominada ‘‘líquido C’’, desde este recipiente se vertió el líquido a una bureta de 50ml con la ayuda de un embudo para no derramar la sustancia, posterior a eso se ubicó el instrumento en una pinza de bureta que la mantuvo sujeta a un soporte universal y desde ella se agregaron 5 mL a un vaso de precipitado de 50ml (anteriormente masado) en cuatro oportunidades diferentes, se ubicó al vaso sobre la balanza gravimétrica cada vez que se agregó 5mL, anotándose la masa que marcó la balanza. Después se calculó la diferencia entre la masa obtenida del vaso con el líquido C y la del vaso de precipitado de 50 mL que se midió al inicio de la experiencia. Posterior a esto, se graficaron los datos de los gramos de sustancia y los mililitros. Se calculó la relación masa/volumen del líquido obteniéndose la densidad de los resultados en las cuatro mediciones considerando los errores de los instrumentos de cada caso. Con las distintas densidades se determinó el promedio de ellas y su desviación estándar. Este último resultado es el que se consideró para luego consultar en el Manual de Química y Física (Handbook of Chemistry and Physics, 86° edition) por la identidad del líquido con el que se trabajó.

Resultados

A continuación se muestra un gráfico (punto 5) que nos permite identificar qué tan alejados fueron los resultados obtenidos tras las mediciones gravimétricas y volumétricas. Adicionalmente, se adjunta una tabla que contiene los datos recopilados luego de las mediciones (al igual que el gráfico) en el punto 6 junto con los cálculos posteriores. Para determinar las densidades en cada experiencia, se utilizó la fórmula señalada en el punto 1 que permitió entregar la propiedad buscada junto con su error de medición (punto 2).

1.- Fórmula de densidad

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2.- Fórmula de error de densidad: (referenciar)

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3.-Fórmula de media aritmética                       4.- Fórmula de desviación estándar/promedio

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5.- Gráfico de relación masa/volumen.

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a. ¿Cuál será la masa de 18 mL del líquido?

→La masa a los 18 mL será aproximadamente 13,68 ± 0,005 g.

b. ¿Cuál es la masa de 25 mL del líquido?

→La masa de los 25 mL será aproximádamente 18,75 ± 0,005 g.

c. ¿Qué representa la pendiente de la recta obtenida? Compare la pendiente de la recta con los datos de densidad de la tabla.

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