PRACTICA DE LABORATORIO Nº 1 Determinación de densidades I.
OBJETIVOS -
II.
Determinar la densidad agua y otros líquidos haciendo uso del picnómetro Determinar la variación de la densidad con la concentración de diferentes soluciones de sal Determinar la densidad de un sólido irregular.
!NDA"ENTO TE#RICO El Picnómetro Picnómetro es un instrumento instrumento de medición medición muy usado en el laboratorio laboratorio de Química. Es un pequeño envase de vidrio que tiene una tapa biselada en el cual se encuentra un capilar. El Picnómetro se le utiliza para medir las densidades d e los líquidos y de sólidos. e emplean para medir densidad de un fluido. !ormalmente para la determinación de la densidad de algunos productos especiales como las pinturas" se utilizan picnómetros met#licos. i el frasco se pesa vacío" luego lleno de agua" y luego lleno del líquido problema" la densidad de $ste puede calcularse sencillamente. Para llenar el picnómetro se quita el tapón esmerilado" que est# hueco o perforado" se añade la muestra con una probeta pequeña" se rellena el picnómetro con agua destilada y se tapa. El líquido subir# por el interior del tapón hasta el capilar. Puede ocurrir que incluso rebose" en cuyo caso se secaría cuidadosamente por fuera procurando que el líquido llene totalmente el tapón o que el e%ceso se pueda medir con el capilar. &sí se determina el volumen de la muestra contenido en el recipiente. &lgunos picnómetros" menos precisos" no tienen tapón" sino un cuello largo aforado' en este caso" el picnómetro se llenaría hasta el enrase marcado en el cuello y de esta forma se conocería el volumen del líquido. (a masa del líquido líquido se determina determina por diferencia diferencia entre la masa del picnómetro lleno y vacío" y la densidad del líquido ser# el cociente entre su masa y el volumen que ocupa. )omo calcular la concentración de una solución (a concentración de un soluto es simplemente la cantidad de soluto dividido por la cantidad de solvente en el que el anterior es disuelto. De cualquier forma desde que e%isten distintas formas para e%presar la cantidad de la sustancias dada" tambi$n hay m#s formas de escribir una concentración. &quí est#n algunas de las m#s comunes* +,-
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ramos por litro /g0(1 Es la masa del soluto en gramos disuelta en un volumen espec específ ífic ico o de la solu soluci ción ón /el cual cual no es neces necesar aria iame ment nte e el mism mismo o volu volume men n del del solvente1. !ormalmente las soluciones est#n hechas de un sólido como soluto y de un líquido como solvente. 2olaridad /2.1 El n3mero de moles de un soluto divididos por el volumen de la solución. Es un c#lculo com3n en química. Partes por millón /ppm1 (a relación de las partes /usualmente en gramos1 del soluto sobre un millón de partes de la solución" multiplicados por ,45. !ormalmente es usado para soluciones acuosas muy diluidas /la masa del agua es f#cil de encontrar porque , ( de agua 6 ,444 gramos1. )omposición porcentual. (a relación de las partes /de nuevo normalmente en gramos1 de soluto sobre ,44 partes de la solución" e%presado como porcenta7e.
III.
"ATERIALES$ REACTIVOS E INSTR!"ENTOS a% -
IV.
2ateriales* &gua destilada al com3n Picnómetro 8alanza vasos de precipitado de ,44 ml o mayor 9ermómetro Probeta almuera Densímetro rafito
PARTE E&PERI"ENTAL 1. DETERMINACION DENSIDADES PARA LIQUIDOS (A) Densidad del agua: medii!n en e"ui#$ ¬amos el valor del volumen del picnómetro que usar# en equipo )alibramos la balanza Enseguida medimos la masa del picnómetro vacío" teniendo cuidado de que se encuentre totalmente seco y limpio (lenamos completamente del agua utilizando una pipeta y enseguida colocamos su tapón. &l colocarlo" parte del líquido se derramó" por lo que se secó perfectamente el o recipiente y el tapón por fuera. e aseguró que las paredes e%ternas est$n secas 2edimos la masa del picnómetro lleno de líquido. Quitamos el tapón al picnómetro y sin vaciarlo volvemos a ll$narlo completamente. )olocamos el tampón " secamos bien por fuera y volvemos a medir la masa :epita nuevamente el paso 5 para tener tres mediciones que le permitir#n obtener tres valores de densidad para el agua 2edimos la temperatura del agua • • •
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/81 Densidad de una solución como función de la concentración de sal (impiamos el picnómetro y lo secamos ;btenemos diferentes concentraciones de sal en agua de 4..4g" ?.4g" <.4 g. Preparamos una solución de >4 ml para cada concentración" disolviendo la cantidad de sal correspondiente. Determinamos la densidad de cada concentración utilizando el picnómetro " siguiendo el procedimiento del paso > al < de la parte/&1 ;btenemos una gr#fica de la densidad contra la concentración en gramos 0litros. • •
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=. DE9E:2@!&)@A! DE DE!@D&DE P&:& A(@D; @::EB(&:E De%e&minam$s en la 'alana la masa de un s!lid$ i&&egula& en nues%&$ as$ el g&a*%$ an$%am$s su +al$&. In%&$duim$s agua del g&i,$ den%&$ de la #&$'e%a -as%a la mi%ad. Deam$s &es'ala& $n mu-$ uidad$ el s!lid$ i&&egula& den%&$ de la #&$'e%a Cuand$ se en$n%&! $m#le%amen%e sume&gid$ se an$%a el nue+$ +$lumen "ue ma&! la #&$'e%a. El +$lumen del s$lid$ se&/ la di,e&enia en%&e l$s d$s +al$&es. 0i/nd$se 'ien en las unidades u%iliadas #a&a ada medida de%e&minam$s la densidad del s!lid$. •
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V. VI.
ES'!E"A DEL E&PERI"ENTO RES!LTADOS E&PERI"ENTALES ,. DE9E:2@!&)@;! DE!@D&DE P&:& (@QB@D; /&1 Densidad del agua. (a densidad promedio del agua Densidad obtenida para el agua V pic 10 ml =
Medii!n
M(g)
1 4 5 Densidad #&$medi$
22 22 6
ρ (
g ) ml
322 322 36 33
/81 Densidad de una solución como función de la concentración de sal V pic
=
10 ml
V sol =30 ml
N 7 1 4 5 6 9
Masa de sal (g) CONCENTRACION g8L 39 1 4 5 6 9
1; 5555 ; 1333 1555 1;
r#fica !C, concentración vs densidad ,(<) = 3< > 3.
DENSIDAD g8m5 1336 131 136 1392 1116 1144
T7C 46 46 46 46 46 46
=. DE9E:2@!&)@A! DE DE!@D&DE P&:& A(@D; @::EB(&:E Masa s$lid$ i&&egula&= 494 g ?$lumen en la #&$'e%a= 49ml Nue+$ +$lumen del agua en la #&$'e%a= 49ml ?$lumen del s$lid$=19ml Densidad del sólido=1,68g/ml
VII.
CONS!LTAS ( PROBLE"AS •
@En "u in%e&+al$ de densidad se enuen%&a la densidad del agua de l$s miem'&$s del e"ui#$B
Densidad del agua l"uida. Densidad Tem#. 7C g8ml 324 43 323 41 2 3;2 44 3; 45 4 3;5 46 2 3;1 49 5 32 4 39 4; 35 42 1 33 4 4 39; 53 1
En nues%&$ as$ se en$n%&! "ue a una %em#e&a%u&a de 467C la densidad del agua es 3
En el as$ de -a'e& de%e&minad$ la densidad #a&a las di,e&en%es $nen%&ai$nes de sal @Cu/l es el $m#$&%amien%$ $'se&+ad$ de la densidad &es#e%$ a la $nen%&ai!nB E<#&ese la &elai!n ma%em/%ia. El $m#$&%amien%$ de la densidad &es#e%$ a la $nen%&ai!n es lineal es dei& "ue si la $nen%&ai!n aumen%a la densidad %am'in #$& l$ %an%$ %enem$s la euai!n de la &e%a: y =
VIII.
•
0,0008 x + 0,9887
OBSERVACIONES ) CONCL!SIONES -
Si *a c+ncentración de ,n s+*,ción a,menta$ s, densidad tamin a,menta de manera /r+/+rci+na*.
I&.
E* /icnómetr+ es ,n instr,ment+ senci**+ de ,sar /ara *a medición de *a densidad de *0,id+s. Se midió *a densidad de* 2ra3it+ en ,na /r+eta.
BIBLIO4RAIA ,. CARRASCO L.$CASTA5EDA L.$ Química E%perimental" " Editorial 2acro. /p#g.55<1 =. "IC6ELL.J.SIEN7O$ ROBERT.A.PLANE" Química E%perimental* 2anual de (aboratorio" >raEdición" 2adrid /España1 ,F5F" Editorial &guilar. /p#g. ,5",",F1 >. P82ina 9e: http*00es.GiHipedia.org0GiHi0ublimaciI)>I8>n