Propiedad de la materia densidad y viscosidad

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INTRODUCCIÓN

La densidad (1) es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia o un objeto sólido. Usualmente se simboliza mediante la letra ρ del alfabeto griego. La densidad media es la relación entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa en el espacio.

En la vida diaria nos encontramos con sistemas líquidos de diferentes densidades como el agua, el aceite, la miel, los jugos, los lubricantes, los combustibles, etc.

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La viscosidad o frotamiento interno es la propiedad que manifiestan los líquidos de oponer resistencia al movimiento relativo de capas adyacentes de líquido.

La viscosidad corresponde con el concepto informal de "espesor" (2), Por ejemplo, la miel tiene una viscosidad mucho mayor que el agua. ​

La problemática de esta práctica fue determinar las distintas densidades y viscosidades de ciertos elementos brindados, con ayuda de instrumentos creados especialmente para la medición de estos, como el viscosímetro de Ostwald.

Objetivos:

• Determinar la densidad absoluta y relativa de una muestra líquida y una sólida.
• Determinar la viscosidad de diferentes líquidos y la influencia de la concentración y la temperatura sobre la magnitud de la viscosidad, mediante el uso del viscosímetro de Ostwald.

MARCO TEÓRICO

Densidad:

La densidad, según los autores de la guía de laboratorio de química de la Universidad Científica del Sur (3), es la relación de la masa y el volumen, ambas propiedades extensivas que generan una propiedad intensiva.

 La masa de las muestras no cambia si su temperatura aumenta o disminuye. Sin embargo, los volúmenes de los sólidos y de la mayor parte de los líquidos aumentan un poco si se eleva su temperatura.

Los volúmenes de todos los gases mantenidos a presión constante aumentan mucho cuando se eleva su temperatura. Por lo general, la densidad disminuye al aumentar la temperatura. Cuando se proporciona el dato de densidad de un material, debe incluirse la temperatura a la que se midió esa densidad.

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Densidad relativa:

La densidad relativa es la relación entre la masa de una sustancia y la masa de un volumen igual de agua (medidas a la misma temperatura). Es decir, la densidad relativa compara la densidad de una sustancia con la del agua a dicha temperatura, y se usa comúnmente para comparar la densidad de otros líquidos con la del agua.

La densidad relativa de un líquido se puede medir también con un hidrómetro, un instrumento contrapesado en forma de bulbo que tiene una escala calibrada en densidades relativas a una temperatura dada.

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Viscosidad:

La viscosidad es la resistencia al flujo. La viscosidad de un líquido depende de las atracciones intermoleculares. Cuando las moléculas de un líquido son grandes, tienen más dificultad para moverse entre sí también son más viscosos. En general, la viscosidad de un líquido disminuye cuando aumenta la temperatura. A temperaturas mayores, las moléculas tienen más energía cinética para superar las fuerzas de atracción entre ellas. En consecuencia, la mayor parte de los líquidos fluye con facilidad cuando se calientan.

Para líquidos poco viscosos, se emplea los viscosímetros de Ostwald (con capilar). Y para líquidos muy viscosos, como la glicerina, el almíbar, melaza y otros, se utilizan viscosímetros con esferas de caída libre.

El viscosímetro de Oswald (4) es el más antiguo de los viscosímetros capilares de vidrio. Se nombra en honor del químico alemán del Báltico Wilhelm Ostwald, que fue quién lo ideó. Como ocurre en general en este tipo de viscosímetros la fuerza impulsora es la gravedad.

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Donde:

• P = Presión con la que se escurre el líquido (peso de la columna líquida en el capilar).
• R= radio del capilar.
• L = longitud del capilar.
• V = volumen de líquidos que fluye del aforo superior al inferior en un tiempo t.
• t = tiempo.

DATOS EXPERIMENTALES

TABLA DE DENSIDAD

TABLA DE DENSIDAD DE PIEDRAS

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