FACULTAD CIENCIAS AGROPECUARIAS ESCUELA INGENIERA AGROINDUSTRIAL
Laboratorio de Físico Química Profesor:
Ms. M s. I ng. J or ge Wilm Wi lmeer E lías lías Silu Si lup pu. Tema:
DENSIMETRÍA Alumna:
Sonia Sonia M ar i bel, R ai co M oza Área:
F í sico si co quím uí mi ca
Guadalupe – Perú Perú
DENSIMETRÍA I.
INTRODUCCIÓN
La densimetría es la forma más útil, económica y fácil de usar para conocer la densidad de los líquidos. Esta técnica es por f lotación siguiendo siguiendo el principio de Arquímedes, es decir, sumergir en una probeta de tamaño adecuado el densímetro, alcohómetro, aerómetro, pesalíquidos o sacarómetro, con un líquido de densidad reconocida. La superficie del líquido marca el valor de la densidad en la escala del instrumento. Visualizándolo a la misma altura que el nivel del líquido y leyendo por la parte inferior del menisco conocerá de manera precisa la densidad o concentración de la muestra.
II.
OBJETIVOS
Evaluar los los factores que afectan afectan la densidad densidad en en soluciones soluciones acuosas. acuosas. diferente s escalas de Relacionar la densidad y gravedad específica con las diferentes medición. Familiarizar se con el manejo de los diferentes instrumentos de medición Familiarizarse densidad de sustancias sustancias líquidas. líquidas. Determinar la densidad
III.
REVISIÓN LITERARIA
Todos los cuerpos tienen una masa y ocupan un volumen. La relación que existe entre la masa del cuerpo solo y el volumen que ocupa esta masa se denomina densidad absoluta y se expresaen Kg/m 3 Cuando el cuerpo tiene aire introducido, la masa será la suma de la masa del cuerpo más la masa del aire introducido; y el volumen que ocupa la masa con aire será mayor al volumen que ocupa la masa sola. La relación entre la masa aireada con el nuevo volumen que ocupa se denomina densidad aparente. La densidad absoluta de las sustancias homogéneas es función de la temperatura. Existe una temperatura en la que la densidad de una sustancia es máxima, es decir que la sustancia ocupa el mínimo volumen. A temperaturas mayores a la temperatura de máxima densidad sucede el proceso de dilatación, por tanto, al aumentar el volumen la densidad disminuirá. A temperaturas inferiores a la temperatura de máxima densidad sucede el fenómeno de reorganización molecular con un incremento de volumen y disminución de la densidad. El agua pura tiene su máxima densidad a 4°C y es igual a 999.972 Kg/m 3, es decir un valor cercano a la unidad (0.999972 g/cm 3). La relación que existe entre la densidad de una sustancia (A) con la densidad de otra sustancia de referencia (A) se denomina densidad relativa y se expresa: =
() ()
,
donde A es la sustancia y B es la sustancia de referencia y T es la temperatur a de ambas sustancias. Normalmente la sustancia de referencia para sustancias liquidas es el agua; y para sustancias gaseosas, el aire. Normalmente se considera 4°C, como temperatura de ambas sustancias.
IV.
MATERIALES Y MÉTODOS 4.1. Materiales Agua destilada Azúcar NaCl Alcohol 96 G.L Liquido problema Vasos descartables Material de vidrio
4.2.
Matraz Termómetro Balanza analítica Baño maría Refrigeradora Densímetro (hidrómetros) Picnómetro
Metodología
a) Determinación de la densidad de soluciones de sacarosa sacarosa a diferentes porcentajes en peso:
Preparar soluciones de sacarosa al 5, 10 y 15% (p/p) en vasos de precipitado de 100 ml y mantener las soluciones a 20°C
i. Soluto 5g xg
ii. Soluto 10 g xg
iii. Soluto 15 g xg
Para la solución al 5% p/p Solución 100 g 100 g
Soluto = 5 gramos de sacarosa Solvente = 100 – 100 – 5 5 = 95 gramos de agua
Para la solución al 10% p/p Solución 100 g 100 g
Soluto = 10 gramos de sacarosa Solvente = 100 – 100 – 10 10 = 90 gramos de agua
Para la solución al 15% p/p Solución 100 g 100 g
Soluto = 10 gramos de sacarosa Solvente = 100 – 100 – 10 10 = 90 gramos de agua
iv.
completar el siguiente cuadro
N° Muestra
Peso de sacarosa
Peso de agua
% p/p
°Brix
5%
5g
95 g
5.26 %
----
10%
10 g
90 g
11.11 %
----
15%
15 g
85 g
17.65 %
----
b) Determinación de la densidad de mezcla hidroalcohólica hidroalcohólica a diferentes diferentes grados alcohólicas Preparar soluciones de 30, 60 y 90% v/v de alcohol etílico en agua en matraces de 250 ml y mantenerlas a 16°C durante las mediciones. Para las soluciones de 30% v/v + = + = (0.96) + (0) = (0.3)
= 78.125 ……… alcohol = 171.875 ……….agua destilada
(0.96) = (0.3)(250) = 78.125
Para las soluciones de 60% v/v + = + = (0.96) + (0) = (0.3)
= 156.25 ……… alcohol = 93.75 ……….agua destilada
(0.96) = (0.6)(250) = 156.25
Para las soluciones de 90% v/v + = + = (0.96) + (0) = (0.3) (0.96) = (0.9)(250) = 234.375
= 234.375 ……… alcohol = 15.625 ……….agua destilada
N° Muestra
Volumen del alcohol (96°GL ml)
Volumen de agua (ml)
% v/v
°GL
30 %
78.125
171.875
31.25
30
60 %
156.25
93.75
62.5
60
90 %
234.375
15.625
93.75
90
Comparar la densidad experimental a 16°C con la densidad absoluta teórica a 16°C y encontrar el % de error (%E) Completar el cuadro:
V.
Muestra
°GL
% v/v
30 % 60 % 90 %
30 60 90
31.25 62.5 93.75
(/)
(/)
Teórica 16°C
Experimental 16°C
% Error
0.96
RESULTADOS Y DISCUSIONES
Tabla 1: soluciones de sacarosa a 30, 60 y 90 % p/p
N° Muestra
Peso de sacarosa
Peso de agua
% p/p
°Brix
5%
5g
95 g
5.26 %
----
10%
10 g
90 g
11.11 %
----
15%
15 g
85 g
17.65 %
----
Dichas soluciones de sacarosa fueron preparadas para posteriormente medir la densidad a cada una de ellas, ante dicho objetivo de determinar densidad no se contó con un picnómetro, por lo que no se pudo continuar con las mediciones y cálculos posteriores. Tabla 2: Mezcla hidroalcohólica a diferentes grados alcohólicas
N° Muestra
Volumen del alcohol (96°GL ml)
Volumen de agua (ml)
% v/v
°GL
30 %
78.125
171.875
31.25
30
60 %
156.25
93.75
62.5
60
90 %
234.375
15.625
93.75
90
En dicha tabla se presenta las cantidades de soluto y solvente necesario para obtener determinada concentración v/v de solución hidroalcohólica. También se observa los °GL respectivo para cada uno de ellos.
Tabla 3: Densidades de las soluciones hidroalcoholicas. (/)
(/)
Muestra
°GL
% v/v
Teórica 16°C
Experimental 16°C
% Error
30 % 60 % 90 %
30 60 90
31.25 62.5 93.75
0.808
0.94 -------
16.34
Esta tabla (tabla 3) nos presenta las densidades de cada solución hidroalcohólica determinada en la práctica, como podemos observar solo se pudo determinar la densidad de la solución de 30% v/v, éste hecho se debió a que el rango de densidad que mide el densímetro que se empleó en la práctica es de baja escala. Por lo que nos fue imposible medir las demás densidades de las soluciones.
VI.
CONCLUSINONES
Se logró familiarizar familiari zar con el uso del densímetro, pudiéndose determinar que la densidad experimental una solución alcohólica a 305 v/v es de 0.94%.
VII.
Se logró conocer la base teórica para determinar densidades.
RECOMENDACIONES
Es recomendable contar un picnómetro, ya que éste nos permitirá determinar las densidades densidades relativas y absolutas de las distintas soluciones a analizar.
VIII. ANEXOS
FIGURA 1: soluciones de sacarosa al 5, 10 y 15% p/p
FIGURA 2: Medición de la solución hidroalcohólica para determinar su densidad.
