Medicion masa, volumen y densidad.

Resumen

La elaboración de esta práctica permitió el reconocimiento de las propiedades extensivas e intensivas de la materia, especialmente de los elementos utilizados durante el laboratorio como fue el pedazo de vidrio, la esfera de vidrio, la  piedra, la barra de Pb, el cubo de plástico y finalmente el cilindro de Cu; en esta práctica también se determinó la densidad de líquidos y sólidos de materiales regulares e irregulares como los ya mencionados. Así mismo, el reconocimiento de la masa y el volumen empleando instrumentos de medición para una mayor precisión.

Para los materiales regulares se empleó el vernier para medir longitudes y  así poder obtener el volumen con la ayuda de fórmulas matemáticas. La balanza analítica fue utilizada por tener mayor precisión al momento de analizar la masa de cada material. En el caso de los materiales irregulares se utilizó el método de inmersión para conocer la densidad, este método consiste en que con la ayuda de la probeta se somete el material en agua para obtener con precisión el valor de la densidad.

Así mismo, para el análisis de las sustancias líquidas se pudieron utilizan tres métodos, el picnómetro, el vaso precipitado y la probeta, en donde se realizaron los respectivos procedimientos para la obtención de densidades.

1. INTRODUCCIÓN

La materia es todo aquello que ocupa espacio y tiene masa. La masa depende de la cantidad de materia presente, en cambio el peso depende de la fuerza gravitatoria. La masa es una medida invariable de la cantidad de materia que hay en un objeto. El peso de un objeto por otra arte es la fuerza de atracción ejercida entre él y el ambiente que le rodea principalmente por la tierra. La masa se puede medir con una balanza ya que la cantidad de materia en un cuerpo, en cambio, el peso al ser la fuerza con la que es atraído un cuerpo, se mide con dinamómetro. [1] La materia es una sustancia extensa, divisible e impenetrable, susceptible de adquirir toda clase de formas y fundamentalmente puede presentarse en los estados sólidos, líquidos y gaseosos. [2]

Conocemos que el volumen es una magnitud definida como el espacio ocupado por un cuerpo y como tal tiene una amplia aplicación química. Para líquidos y gases las sustancias de la muestra se ponen en un recipiente y se calcula su volumen. Este se expresa en unidades y sub unidades como metros cúbicos para sustancias sólidas y litros cúbicos para líquidas y gaseosas [3]

Por otro lado, la densidad es la cantidad de materia que ocupa un determinado volumen. Normalmente se emplea la masa para medir cuánta sustancia existe, por lo que la densidad se expresa como masa de sustancia por unidad de volumen. La densidad es una de las propiedades físicas que se pueden utilizar para caracterizar una sustancia pura [4]

1. PARTE EXPERIMENTAL

1. Materiales

1. Procedimiento

En el desarrollo de esta práctica se aplicaron diferentes pasos para la obtención de resultados y buena interpretación de las fórmulas necesarias para obtener la densidad a apartir de la masa y el volumen, para ello primero se reconocieron los instrumentos necesarios para la medición exacta de acuerdo al tipo de material.

Se analizaron tres materiales regulares de diferentes propiedades, uno de ellos fue la esfera de vidrio. Para esto se empleó el Vernier para medir el radio y con ello obtener el volumen con la ayuda la siguiente fórmula V= 4/3 r3 [pic 1]

Seguidamente por medio de la balanza analítica se consiguió identificar la masa, para ello se encendió la balanza, se esperó que marcara cero para poder ingresar el vidrio de reloj y de igual forma se presionó el botón para la marcación de cero de la báscula. Así mismo se ingresó por uno de los extremos la esfera de vidrio cerrando una de las compuertas abiertas, se esperó unos segundos a que la báscula arrojara el valor de la masa. Teniendo la masa y el volumen de la esfera se aplica la fórmula  para conocer la densidad de la esfera de vidrio. [pic 2]

Posteriormente se analizó el siguiente material que fue el cubo plástico y de igual forma se utilizó el vernier para medir su longitud y aplicar la fórmula de volumen, la cual es V= L3. Después se ingresó a la báscula analítica para la obtención de la masa. Al igual que con el cubo plástico, se realizó el mismo procedimiento con el cilindro de cobre, conociendo la altura y el radio del cilindro de cobre podemos conocer el volumen con la ayuda de la fórmula V=  r2h.[pic 3]

Al igual que los materiales regulares, se analizaron tres materiales irregulares pero con un nuevo método para la obtención de volumen. El método utilizado se fundamenta en el principio de Arquímedez por medio de una probeta. El primer material fue un pedazo de vidrio, para la medición de volumen, ser vertieron 20 ml de agua en una probeta, posteriormente se añadió el sólido y pudimos observar que el nivel del agua dentro de la probeta ascendió lo que equivale al volumen que ocupa el vidrio dentro de él, para asegurarnos de dicha hipótesis se utilizó la balanza para obtener la masa.

Se utilizaron tres materiales para la medición de la densidad de los líquidos (probeta, picnómetro y vaso precipitado), para medir la masa de estos, primero se verificó que se encontraran completamente secos y limpios, luego se ingresaron a la balanza analítica. Después se retiró el material para llenarlo (en este caso se llenó con 20 ml de la sustancia)  y se vuelve a ingresar a la báscula para medir la masa. Para conocer el volumen del vaso precipitado y la probeta se llenó con 20 ml de la sustancia y en el caso del picnómetro se llenó de acuerdo al valor graduado.

1. Resultados, cálculos y observaciones.

1. Densidad de sólidos

Tabla 1: Densidad de sólidos irregulares 

[La tabla 1 muestra los valores de densidad obtenidas para cada objeto y por cada grupo]

Tabla 2: Densidad de sólidos regulares 

[La tabla 2 muestra los valores de densidad obtenidas para cada objeto y por cada grupo]

1. Densidad de líquidos

Tabla 3: Densidad de líquidos medidos con la ayuda del vaso precipitado

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