Densidad De Liquidos.docx

DENSIDAD DE LIQUIDOS Villarte Jarro Carla Rebeca Departamento de industrias, FCyT UMSS, Cbba Bolivia. Telf.:4291767

Fecha:17/11/2018

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Resumen En este informe se encuentra todo aquello que realizamos en el laboratorio de química general sobre la experiencia de densidad de líquidos, en la cual se determinara las densidades de algunas soluciones Utilizamos los siguientes materiales y reactivos: picnómetro, 5 pipetas graduadas de 10 mL, balanza analítica, papel absorbente o servilletas. soluciones al 3%, 5 %, 10 %, 15 %, 20 % de cloruro de sodio, solución de cloruro de sodio de concentración desconocida y agua destilada. Con estos materiales y reactivos se procederá a realizar la experiencia obteniendo los datos necesarios para calcular las densidades de dichas soluciones. En la cual se mide la masa del picnómetro vacío, luego la masa del picnómetro + agua, Luego se procede a lavar el picnómetro con un poco de la sustancia que se procederá a medir, en este paso es recomendable empezar por la solución de concentración pequeña para así tener menos errores en la practica y proceder a medir el picnómetro con la solución de 3%, enjuagar nuevamente y medir picnómetro + solución de 5% y

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así sucesivamente hasta obtener todas las masas de las solución + la masa del picnómetro para así luego restar con la masa del picnómetro vacío y obtener solo la masa de las soluciones. Al terminar la experiencia se obtuvo resultados, de la masa del picnómetro con las soluciones y haciendo cálculos se obtendrá las densidades de cada solución con diferente concentración. Este experimento se debe realizar de manera precisa y con responsabilidad y observar todo lo que ocurre en el experimento. Mediciones de volúmenes y densidades 1.INTRODUCCION En este informe se da a conocer las densidades de cada solución con diferentes concentraciones obtenidos en el laboratorio. Para poder comprender más sobre la experiencia aclararemos algunos conceptos Regresión lineal Abordaremos en esta página las distribuciones bidimensionales. Las observaciones se dispondrán en dos columnas, de modo que en cada fila figuren la abscisa x y su correspondiente ordenada y. La importancia de las distribuciones bidimensionales radica en investigar cómo influye una variable sobre la otra. Esta puede ser una dependencia causa efecto, por ejemplo, la cantidad de lluvia (causa), da lugar a un aumento de la producción agrícola (efecto). O bien, el aumento del precio de un bien, da lugar a una disminución de la cantidad demandada del mismo.

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Si utilizamos un sistema de coordenadas cartesianas para representar la distribución bidimensional, obtendremos un conjunto de puntos conocido con el diagrama de dispersión, cuyo análisis permite estudiar cualitativamente, la relación entre ambas variables tal como se ve en la figura. El siguiente paso, es la determinación de la dependencia funcional entre las dos variables x e y que mejor ajusta a la distribución bidimensional. Se denomina regresión lineal cuando la función es lineal, es decir, requiere la determinación de dos parámetros: la pendiente y la ordenada en el origen de la recta de regresión, y=ax+b.

La regresión nos permite, además, determinar el grado de dependencia de las series de valores X e Y, prediciendo el valor y estimado que se obtendría para un valor x que no esté en la distribución.

Vamos a determinar la ecuación de la recta que mejor ajusta a los datos representados en la figura. Se denomina error ei a la diferencia yi-y, entre el valor observado yi, y el valor ajustado y= axi+b, tal como se ve en la figura inferior. El criterio de ajuste se toma como aquél en el que la desviación cuadrática media sea mínima, es decir, debe de ser mínima la suma

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El extremo de una función: máximo o mínimo se obtiene cuando las derivadas de s respecto de a y de b sean nulas. Lo que da lugar a un sistema de dos ecuaciones con dos incógnitas del que se despeja a y b.

El coeficiente de correlación es otra técnica de estudiar la distribución bidimensional, que nos indica la intensidad o grado de dependencia entre las variables X e Y. El coeficiente de correlación r es un número que se obtiene mediante la fórmula.

El numerador es el producto de las desviaciones de los valores X e Y respecto de sus valores medios. En el denominador tenemos las desviaciones cuadráticas medias de X y de Y.

El coeficiente de correlación puede valer cualquier número comprendido entre -1 y +1.

· Cuando r=1, la correlación lineal es perfecta, directa.

· Cuando r=-1, la correlación lineal es perfecta, inversa

· Cuando r=0, no existe correlación alguna, independencia total de los valores X e Y

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Para obtener el coeficiente de correlación hemos de calcular primero el valor medio <x> de la serie de datos X, y el valor medio de Y. No calculamos las desviaciones cuadráticas medias, sino que empleamos una expresión equivalente a la dada anteriormente para el coeficiente de correlación.

Densidad.

Toda la materia posee masa y volumen, sin embargo la masa de sustancias diferentes ocupan distintos volúmenes.

Por ejemplo: notamos que el hierro o el hormigón son pesados, mientras que la misma cantidad de goma de borrar o plástico son ligeras. La propiedad que nos permite medir la ligereza o pesadez de una sustancia recibe el nombre de densidad. Cuanto mayor sea la densidad de un cuerpo, más pesado nos parecerá.

La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Así, como en el Sistema Internacional, la masa se mide en kilogramos (kg) y el volumen en metros cúbicos (m3) la densidad se medirá en kilogramos por metro cúbico (kg/m3).

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La mayoría de las sustancias tienen densidades similares a las del agua por lo que, de usar esta unidad, se estarían usando siempre números muy grandes. Para evitarlo, se suele emplear otra unidad de medida el gramo por centímetro cúbico (gr/cm 3). La densidad de un cuerpo está relacionada con su flotabilidad, una sustancia flotará sobre otra si su densidad es menor. El problema e importancia de esta investigación es para conocer más sobre la experiencia de densidad de líquidos. Nuestro objetivo es Comprender y aplicar el concepto de densidad. También analizar y realizar cálculos para determinar las densidades de las soluciones con diferentes concentraciones 2. MATERIALES Y MÉTODOS En esta experiencia que se realizó sobre densidad de liquidos se usó los siguientes materiales y reactivos 2.1 Materiales usados en el experimento MATERIALES Picnómetro 5 pipetas graduadas de 10 mL balanza analítica papel absorbente o servilletas

REACTIVOS soluciones al 3%, 5 %, 10 %, 15 %, 20 % de cloruro de sodio solución de cloruro de sodio de concentración desconocida agua destilada

2.2. Procedimiento a seguir: 1. Pesar el picnómetro vacío y limpio. Registrar este dato. 2. Llenar el picnómetro con agua destilada, colocar la tapa y secar por fuera con papel absorbente. Registrar la temperatura del agua. 3. Pesar el picnómetro lleno con el agua. Registrar este dato.

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4. Vaciar el picnómetro y luego enjuagarlo dos veces utilizando la primera solución de cloruro de sodio. 5. Llenar el picnómetro con la solución de cloruro de sodio y luego pesar. Registrar este dato. 6. Repetir los pasos 4 y 5 con las otras soluciones de cloruro de sodio.2.2.1 Obtención de cloro 3. RESULTADOS Y DISCUSION Como resultado de esta experiencia se obtuvo datos necesarios para realizar cálculos y determinar las densidades de concentraciones de 3%, 5%, 10%, 15%, 20% y de una concentración desconocida 1. Calcular la masa de agua agregada en el picnómetro. Grupo 1 Masa del picnómetro vacío = 27,67 g Masa del picnómetro + agua = 89,51 g Masa del agua = 89,51-27,67=61,84 g Grupo 2 Masa del picnómetro vacío = 32,29 g Masa del picnómetro + agua = 62,58 g Masa del agua = 62,58-32,29=30,29 g Grupo 3

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Masa del picnómetro vacío = 18,72 g Masa del picnómetro + agua = 45,68 g Masa del agua = 45,68-18,72= 26,96 g 2. Conociendo la densidad del agua a la temperatura registrada, calcular el volumen de agua. Este volumen será también el del picnómetro vacío. T= 23°C Densidad de agua= 0,99962 g/ml Grupo 1

Grupo 2 61,84 𝑔

VH2O = 0,99962 𝑔/𝑚𝑙= 61,86 ml

Grupo 3 30,29 𝑔

VH2O = 0,99962 𝑔/𝑚𝑙 = 30,30 ml

26,96𝑔

VH2O = 0,99962 𝑔/𝑚𝑙=26,97 ml

3. Calcular la masa de cada una de las soluciones de cloruro de sodio agregadas en el picnómetro. Grupo 1

Grupo 2

Masa del picnómetro vacío = 27,67 g

Masa del picnómetro vacío = 32,29 g

Masa del picnómetro + sol 3%= 90,70 g

Masa del picnómetro + sol 10%= 64,64 g

Masa del picnómetro + sol 5%= 91,61 g

Masa del picnómetro + sol 15%= 65,85 g

Masa sol. 3%= 90,79-27,67=63,12 g

Masa sol. 10%= 64,64-32,29=32,35 g

Masa sol 5%= 91,61-27,67= 63,94 g

Masa sol. 15%= 65,85-32,29=33,56 g

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Grupo 3 Masa del picnómetro vacío = 18,72 g Masa del picnómetro + sol 20%= 49,81 g Masa del picnómetro + sol X= 48,27 g Masa sol. 20%= 49,81-18,72=31,09 g Masa sol X= 48,27-18,72= 29,55 g 4. Determinar la densidad de cada solución de cloruro de sodio a partir de la masa y volumen calculados. Grupo1

Grupo 2

ꝭ sol 3%= 61,86 𝑔/𝑚𝑙 = 1,02 ml

ꝭ sol 10%= 30,30𝑔/𝑚𝑙 = 1,07 ml

ꝭ sol 5%= 61,86 𝑔/𝑚𝑙 = 1,03 ml

ꝭ sol 15%= 30,30𝑔/𝑚𝑙 = 1,11 ml

63,12 𝑔

63,94 𝑔

32,35 𝑔

33,56 𝑔

Grupo 3

ꝭ sol 20%= 26,97 𝑔/𝑚𝑙 = 1,15 ml 31,09𝑔

ꝭ sol X = 26,97 𝑔/𝑚𝑙 = 1,096 ml 29,55𝑔

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5. Graficar las densidades de las soluciones (ejes de las y) contra las concentraciones (ejes de las x). Usando esta gráfica, determinar el porcentaje de concentración de la solución de cloruro de sodio de concentración desconocida a partir de su densidad determinada. X =( )

Y =ꝭ 3 5 10 15 20

1,02 1,03 1,07 1,11 1,15

DENSIDADES DE LAS SOLUCIONES 1.16 1.14

1.12 1.1 1.08 1.06 1.04 1.02 1 0

5

10

15

20

25

10

H20

3%

5%

H20

10%

15%

H20

20%

?%

Masa del picnómetro vacío/g 27,67 27,67 27,67 32,29 32,29 32,29 18,72 18,72 Masa del picnómetro lleno/g 89,51 90,79 91,61 62,58 64,64 65,85 45,68 49,81 Masa de la muestra/g 61,84 63,12 63,94 30,29 32,35 33,56 26,96 31,09 Volumen de la muestra/mL 61,86 61,86 61,86 30,3 30,3 30,3 26,97 26,97 Densidad del líquido/(g/mL) 0,99962 1,02 1,03 0,99962 1,07 1,11 0,99962 1,15 OBSERVACIONES. – Durante el experimento se observo cuidadosamente todo el

18,72 48,27 29,55 26,97 1,096

procedimiento, y cada grupo peso las soluciones respectivas que les toco. El resultado de la concentración de la solución desconocida con una densidad de 1,096 g/ml, salió aproximadamente a un 13% por lo que el error es mínimo, los posibles errores fue que la balanza no es tan precisa, o que al pesar esa sustancia el picnómetro estaba contaminado con las otras sustancias pesadas anteriormente. 4. CONCLUSION Finalmente, por medio de este experimento, pudimos determinar las densidades de las soluciones de concentraciones de 3,5,10,15 y 20 %, y una solución de cloruro de sodio con una concentración desconocida. En este experimento no se obtuvo muchos errores por lo que se podría decir que el experimento fue exitoso. Los resultados obtenidos lo hicimos de manera cualitativa y cuantitativa, al observar todo el procedimiento, y al realizar cálculos con los datos obtenidos. Durante la práctica ningún equipo tuvo problemas para llevar a cabo los procedimientos. REFERENCIAS. 1.- "Análisis de regresión lineal", Universidad Complutense de Madrid 2.-Apunte sobre Rectas de regresión. Ministerio de Educación y Ciencia. Gobierno de España. 3.-anavos, George C.; Probabilidad y Estadística. Aplicaciones y Métodos. McGraw-Hill. México. 4.- «Mecánica de fluidos - Tabla de densidades». Consultado el 1 de septiembre de 2017 11