Practica 1 Fisicoquimica

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGIA

“INGENIERÍA FARMACEUTICA”

LABORATORIO DE FISICOQUIMICA

Prof. Luis Martin Morín Sánchez

REPORTE: PRACTICA No. 1

“DETERMINACION DE DENSIDAD, VISCOSIDAD E INDICE DE REFRACCION”

Cisneros Moctezuma Oscar

Cruz Hernández Ximena Montserrat

Mendoza Flores Brian

Ortiz Cueto Hidar Alberto

3FV1

OBJETIVOS.

1. El alumno definirá e identificara la importancia de las propiedades: densidad, viscosidad e índice de refracción en soluciones acuosas.

2. Determinará experimentalmente la relación de la densidad, la viscosidad e índice de refracción con la concentración de algunas soluciones.

3. Demostrará qué factores pueden modificar dichas propiedades.

4. Relacionará cuál es la importancia de estas propiedades en la Industria

Farmacéutica, indicando ejemplos de aplicación.

IINTRODUCCION.

(1) La densidad (ρ) es una propiedad característica de cada sustancia, por lo que puede ser útil para identificarlas. Se define como la relación de masa (m) por unidad de volumen (V), según:

ρ=m/V

De acuerdo con esta expresión sus unidades en el SI serían Kg/m3. Sin embargo suele reportarse con mayor frecuencia en unidades de g/cm3.

La densidad es una propiedad física intensiva (o sea no depende de la cantidad de sustancia medida), mientras que tanto la masa como el volumen son propiedades extensivas (sí dependen de la cantidad medida).

En general los sólidos tienen mayor densidad que los líquidos, quienes a su vez tienen mayor densidad que los gases.

La densidad puede variar si cambia la temperatura, por lo que es importante reportar a que temperatura se hacen las mediciones de esta propiedad.

En esta actividad experimental determinaremos la densidad de un líquido y de un sólido. Todas las mediciones se registrarán con el número de cifras significativas correcto e indicando la incertidumbre asociada a cada medición.

Física para la ciencia y la tecnología

Escrito por Paul Allen Tipler,Gene. Pagina 366.

(2) El método mas sencillo para medir viscosidades es mediante un viscosímetro de Ostwald (vease figura). En este tipo deviscosímetros, se determina la viscosidad de un líquido midiendo el tiempo de flujo de un volumen dado V del líquido en un tubo capilar bajo la influencia de la gravedad. Para un fluido virtualmente incompresible, como un líquido, este flujo está gobernado por la ley de Poiseuille de la forma:

dV/dT=(π.r^4 (p_1-p_2))/(8.n.L)

donde dV/dt es la velocidad de flujo del líquido a lo largo de un tubo cilíndrico de radio r y de longitud L, y (p1 - p2) es la diferencia de presiones entre los dos extremos del tubo. Dado que (p1 - p2) es proporcional a la densidad del líquido en estudio, se puede demostrar que para un volumen total dado de un líquido:

n/ρ=K.t

donde t es el tiempo en que el menisco superior cae de la marca superior del viscosímetro a la inferior (de A a B) y K es una constante del aparato que debe determinarse por calibración con un líquido de viscosidad conocida (por ejemplo, agua).

(2) Química Física práctica de Findlay

Escrito por Alexander Findlay,B. P. Pagina 103.

(3) Índice de refracción es la relación que existe entre el seno del ángulo de incidencia y el seno del ángulo de refracción de un rayo luminoso, de una longitud de onda determinada, que pasa del aire a la sustancia en examen. Esta se mantiene a una temperatura constante y determinada.

Según el aparato utilizado, el método se basa en la medida directa del ángulo de refracción; o bien, en la observación del límite de reflexión total, manteniendo la sustancia dentro de condiciones de isotropismo y transparencia.

(3) Determinación de estructuras orgánicas

Escrito por Daniel J. Pasto,Carl R. Pagina 73.

Resultados

Densidad.

Masa del picnómetro (m_p)

Masa del picnómetro con agua (m_pw )

Masa del picnómetro con la sustancia (m_ps )

Masa del agua (m_w )

Masa de la sustancia (m_s )

〖m_p=19.1432g m〗_pw=29.351g m_w=10.2g ρ_(w )=1.02

Tabla 1. Masas de las soluciones de sacarosa a diferentes concentraciones utilizando el picnómetro.

Resultados

Concentración solución de sacarosa

(m_ps ) g

(m_s ) g

ρ

ρ_r

ηsolución

0.1 M 25.9376 6.7944 0.6794 0.6660 1.3375

0.2M 26.0516 6.9084 0.6908 0.6772 1.3422

0.3M 26.0407 6.8975 0.6897 0.6761 1.3467

0.4M 26.2705 7.1273 0.7124 0.6984 1.3505

0.5M 26.3212 7.1780 0.7178 0.7037 1.3547

Tabla 2. Masas de la solución de etanol absoluto a diferentes concentraciones utilizando el picnómetro.

Resultados

Concentración solución de etanol absoluto

(m_ps ) g

(m_s ) g

ρ

ρ_r

ηsolución

10% 28.7512 9.6080 0.9608 0.9419 1.338

30% 28.5095 9.3663 0.9366 0.9182 1.330

50% 28.1700 9.0268 0.9026 0.8849 1.3585

70% 27.6365 8.4933 0.8493 0.8326 1.3625

90% 27.0253 7.8821 0.7882 0.7727 1.3615

Viscosidad empleando el viscosímetro de Ostwald.

Tiempo del agua (t_w )

Tiempo de las soluciones de etanol (t_E )

Tiempo de soluciones de sacarosa (t_s )

Tiempo de flujo del agua destilada utilizando el viscosímetro de Ostwald

t_w=73 s

Tabla 3. Tiempo de flujo y viscosidades de la sacarosa a diferentes concentraciones

Concentración solución de sacarosa t_S (s) η sacarosa (cP)

0.1 M 70 1.5687

0.2M 79 1.3671

0.3M 89 1.2154

0.4M 91 1.1508

0.5M 101 1.0291

Gráfica de la Tabla 3. Concentración vs Viscosidad (Sacarosa)

Tabla 4. Tiempos de flujo y viscosidades del etanol a diferentes concentraciones.

Concentración solución de etanol absoluto t_E (s) η E (cP)

10% 98 0.7864

30% 171 0.4658

50% 175 0.4723

70% 169 0.5891

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