Informe 2 - Densidad

FACULTAD DE MEDICINA HUMANA Y BIOLOGÍA MARINA C

URSO: LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL

P

ROFESOR: VICTOR JAVIER ANTONIO MATÍAS

INFORME DE PRÁCTICAS

PRÁCTICA N°: 2 TÍTULO: Tensión superficial ALUMNOS:

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HORARIO DE PRÁCTICAS: DÍA: martes HORA: 05-07pm FECHA DE REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA: 21/04/2009 FECHA DE ENTREGA DEL INFORME: 30/04/2009

LIMA-PERÚ

DENSIDAD

INTRODUCCIÓN La densidad es una propiedad física de la materia conocida como propiedad intensiva o específica, es decir que es independiente de la masa o de la cantidad de muestra que se está analizando. Se puede observar y medir sin

transformar la identidad y la composición de la sustancia. La densidad se utiliza ampliamente para caracterizar las sustancias. El cálculo de la densidad posee muchas aplicaciones prácticas. Por ejemplo: •

Sirve para identificar rocas y minerales

•

La densidad

de los metales y aleaciones es particularmente

importante para la construcción de aviones y cohetes. •

Como indicativo de pureza en los líquidos

•

En las baterías, aquellas que estén completamente cargadas tendrán un líquido con mayor densidad relativa que aquellas que no estén cargadas.

OBJETIVOS 1. Determinar la densidad absoluta y relativa de una muestra líquida y de una muestra sólida. 2. Calcular el error experimental FUNDAMENTO TEÓRICO La densidad puede ser de dos tipos: absoluta y relativa. La densidad absoluta (ρ) se define como la relación de la masa y el volumen. Es muy importante resaltar que la masa y el volumen son propiedades extensivas pero que la densidad es una propiedad intensiva, es decir que es independiente de la cantidad de masa, es un valor constante. ρ=masavolumen La densidad de sólidos y líquidos es comúnmente expresada en unidades de gramos por centímetro cúbico (g/cm3) o gramos por mililitro (g/mL). La masa de las muestras no cambia si su temperatura aumenta o disminuye. Sin embargo, los volúmenes tanto de los sólidos como de los líquidos aumentan ligeramente si su temperatura aumenta. En el caso de los gases, su volumen aumenta considerablemente cuando su temperatura se eleva. En síntesis, por lo general a la densidad disminuye en cuanto su temperatura aumenta. Esta es la razón de porque es necesario al proporcionarse un dato de densidad poner la temperatura en la que aquella fue medida. En el Sistema Internacional la unidad de la densidad es kilogramo por metro cúbico (kg/m3). Debido a que esta unidad es demasiado grande para las aplicaciones en química se utilizan las unidades mencionadas ya

anteriormente (g/cm3 o g/mL). En el caso de los gases, debido a sus densidades muy bajas, se emplea la unidad gramos por litro (gr/L). La densidad relativa es la relación entre la masa de una sustancia y la masa de un volumen igual de agua (las medidas a la misma temperatura). Es decir la densidad relativa compara la densidad (la densidad absoluta) con la de un patrón. densidad relativa=densidad de la muestradensidad del patrón Para líquidos se utiliza la densidad del agua y para gases la densidad del aire. Por ejemplo, el tetracloruro de carbono tiene una densidad relativa de 1.59 y es por consiguiente más denso que el agua. El alcohol etílico, con una densidad relativa de 0.789 es menos denso que el agua. La densidad relativa de un liquido 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 determinada. En le trabajo clínico, la idea de una densidad relativa surge, de manera común, al analizar muestras de orina. La orina normal tiene una densidad relativa cuyos valores varían entre 10010 y 10030, ésta es ligeramente más alta que la del agua, debido a la que la adición de desechos al agua generalmente aumenta su masa más rápido que su volumen. Así, entre más desechos contenga 1 mL de orina, más alta será su densidad relativa.

MATERIALES Y REACTIVOS a) MATERIALES • Vaso de precipitación o Beaker de 100 mL • Fiola de 100 ml • Probeta de 25ml • Termómetro de Laboratorio • Balanza analítica b) REACTIVOS • Agua • Piedra • Plomo • Alcohol • Orina PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Primero pesamos los materiales que íbamos a utilizar en el experimento, el material que utilizamos para eso fue la balanza analítica y los materiales que pesamos y utilizamos fueron una fiola de 100 ml, probeta de 25 ml y un beaker de 100 ml; los reactivos utilizados para el experimento fueron agua,

piedras, plomo, alcohol y orina, las piedras y el plomo lo utilizamos para medir como el liquido aumentaba su densidad al momento que agregábamos un objeto (las piedras y el plomo), calculando así cuanto excedió al momento de poner las piedras y el plomo en cada uno fue distinto. Cuadro 1: Densidad de la muestra liquida Muestra

Peso de fiola (g)

Peso de fiola + muestra

Peso muestra

Vinagre Alcohol Orina

11.1084 10.9908 10.9012

21.1648 19.3808 21.0250

10.0564 8.39 10.1238

Volumen de muestra (mL) 10 mL 10 mL 10 mL

Densida d (g/mL)

Error Experime ntal

1.00564 0.839 1.1238

3.98% 4.48% 9.95%

Cuadro 2: Densidad de la muestra sólida Peso del sólido (g)

Volumen inicial de agua (mL)

Volumen final de agua (mL)

Volume n del sólido (mL)

Densidad (g/mL)

Error Experime ntal

Plomo

38.5402

15 mL

18 mL

3 mL

12.84673 333

11.65%

Piedra

25.2524

15 mL

23.5 mL

8.5 mL

2.735576 971

Muestra

Cuadro 3: Densidad de la muestra de orina Muestra de orina

Volumen de muestra (mL)

Volumen de ensayo (mL)

Lectura en el Urinómetro

Densidad relativa

Densid ad absolut a (g/mL)

1028 g/l Joven

30 mL

25 mL

1028 g/mL

1000 g/l  1.02

1.028 g/mL

ANÁLISIS Y RESULTADO Nosotros observamos que al momento de colocar una cierta cantidad de agua y colocarle las piedras y los plomos aumentaba el agua y cuan una formula pudimos ver cuanto había excedido al momento de colocar los objetos, luego vimos la densidad de cada liquido, primero en la fiola hasta

una cierta cantidad de ahí lo pesábamos y después lo pasamos a una probeta CONCLUSIONES Lo que buscamos en este experimento fue que en diferentes envases la densidad de una muestra liquida varia cuando la colocas en otro diferente, pero primero con el agua probamos cuanto aumentaba el agua cuando se le agregaba algo en este caso fue plomo y piedras, aunque en las piedra no dice exactamente en el plomo si lo dice. Luego probamos la densidad de cada líquido en este caso vinagre, alcohol y orina para ver su densidad de cada uno, en los tres se hicieron en los mismos materiales que fueron el beaker y la fiola; y cada uno salió con grandes diferencias al momento de probar el error experimental el cual nos dice en cuanto excedió o disminuyo la densidad y lo calcula en por ciento.

ANEXO: Solución del cuestionario 1. ¿Qué es la sustancia higroscópica y como se almacena? Las sustancias higroscópicas son aquellas que tienen una fuerte afinidad por tomar agua del medio ambiente; razón por cual se guardan en desecadores (recipientes de vidrio que se pueden someter a vacío y con silicagel en su interior para absorba la humedad). 2. Una muestra de orina de 50.00 mL pesa 50.5 g a. ¿Cuál es la densidad de la orina? ρ=50,5g50.00mL=1.01g/mL b. ¿Cuál es su densidad relativa? ρrelativa=1.01g/mL 1.00g/mL=1.01 c. ¿Es la orina más o menos densa que el agua? La orina vendría a ser un poco mas densa, ya que la densidad de esta es 1.01 veces densa que el agua. 3. Calcular la masa correspondiente a 5 cubos tallados en madera estructural de nogal americano secado al aire y de 5cm de arista. La densidad del nogal es 0.77g/mL. Si: ρ=0,77gmL=χ5×53 Entonces: χ=481,25 4. Describir las características y usos de la balanza Wetsphal. La balanza de Westphal se utiliza para hacer mediciones de líquidos hasta la cuarta cifra decimal. Se aprovecha el empuje para determinar la densidad de los líquidos. Una varilla de vidrio que pende de un hilo fino de platino, se sumerge en el líquido cuya densidad se quiere medir. La pérdida de peso que experimenta la

varilla de vidrio, es decir empuje, se compensa por contrapesos (ganchos, jinetillos). 5. La densidad del diamante es 3,51 g/mL. La unidad internacional (pero no del S.I.U.) para expresar la masa de los diamantes es el “quilate”, siendo un quilate igual a 200mg. ¿Cuál es el volumen de un diamante de masa equivalente a0,3 quilates? Si: 1quilate→0,2g ∴ 0,3quilates→0.06g Entonces:3,51gmL=0.6gχ donde : χ≅0,171 6. ¿Qué volumen en mililitros de plomo de densidad 11,3g/mL tiene la misma masa que 100 cm3 de un trozo de palo de balsa de densidad 0,38g/mL? 11,3g/mLX=0,38g/mL×100cm3 Entonces: X≅3.36 FUENTES DE INFORMACIÓN • • •

Raymond Chang (2003). Química. Editorial McGraw-Hill. México. Página 15. Víctor Manuel González Cabrera (1996). Física fundamental. Editorial Progreso. Página 119. V. Hopp (2008). Fundamentos de tecnología química. Editorial Reverte. Página 179.