1. OB OBJE JETI TIVO VOS S Defnir e identifcar la importancia de las propiedades: densidad y viscosidad en soluciones acuosas. Determinar la densidad (δ) y la viscosidad (η) de una solución.
Estudia diarr la vari variac ación ión en las prop propied iedad ades es de los los líqu líquid idos os co con n la Estu variación de la concentración en una solución. Determ rmin inar ar expe experi rimen menta talme lment nte e la relac relació ión n de la dens densid idad ad y la Dete viscosidad concentración de algunas soluciones. Demostrar qu !actores pueden modifcar dic"as propiedades.
elacio iona narr cu$l cu$l es la impo import rtan anci cia a de es esta tass prop propie ieda dade dess en la #elac industria% indicando e&emplos de aplicación.
2. MARCO MARCO TEÓR TEÓRICO ICO '
*+ *+# #,-/ -/- DE DE 0- DE1 DE1D D-D -D 0a importancia del c$lculo de la densidad se puede apreciar tanto en mate ma teri rias as de la vete veteri rina nari ria% a% indu indust stri ria a co como mo tam2 tam2i in n as asíí en la medi me dici cina na%% ya que es esta ta nos nos per permit mite co cono noccer la nor norma mali lida dad d o anormalidad de una sustancia o 3uido corporal. *or lo tanto de esta !orma se puede utili4ar como una "erramienta de diagnóstico clínico.
'
*+ *+# #,-/ -/- DE 00- 51/ 51/+1 +1D D-D -D Es importante importante sa2er que a partir de la viscosidad% viscosidad% podemos podemos conocer el comportamiento de un producto en su proceso de !a2ricación% lo cual es importante en la industria para el control del proceso y por tanto decisivo para conseguir la me&or calidad del producto.
3. MATER MATERIALES IALES Y FLU FLUIDOS IDOS
-,E#-0E1 607D+1 8 Densímetro -ceite vegetal 8 viscómetro /romato de potasio 8 5aso de precipitado de 9 -gua ml 8 vaso vaso de prec precip ipit itad ado o de ;9 ml 8 piseta de 9 ml 8 2alan4a 8 propipeta 8 pipeta 8 picnómetro
4. PROCEDIMIENTO 4.1.
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD 8. /+ 0- -1- < E0 5+07E ' 1e usó 9ml de aceite para luego ser pesado en la 2alan4a. ' 1e taró el vaso de precipitado donde se puso el aceite. ' 1e "alló la densidad del aceite usando la !órmula D=m>v. ;. /+ E0 DE1?E,#+ ' ' '
1e vertió la solución en un tu2o de enssayo. 1e introdu&o el densímetro. 1e o2servó la marca donde termina2a la solución.
@. /+ E0 */AE,#+ ' ' '
1e llenó el picnómetro con la solución de agua con cromato de potasio. 1e pesó todo% previamente se pesó el picnómetro solo para despus restarlo del total. 1e dividió el peso "allado con el volumen que el picnómetro podía contener.
4.2. RELACIÓN ENTRE LA DENSIDAD Y LA CONCETRACIÓN DE LA SOLUCIÓN ' ' '
1e dispuso de 9 !rascos de soluciones de cromato de potasio con agua. ,odas estas soluciones partieron de la 2ase de %8 % pero se le vertió agua para aumentar el volumen y disminuir la concentración. 1e pesaron cada una de las muestras para así "allar la densidad aplicando la !órmula D=m>v.
4.3. DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE VISCOSIDAD DE UN LÍQUIDO PROBLEMA ' ' ' ' ' '
1e lavó el viscómetro usando detergente. 0uego 9 veces con agua destilada. 1e llenó el 2ul2o in!erior con solución de cromato de potasio "asta ;>@ de su volumen. 1e usó un termómetro para compro2ar que la temperatura con la que se esta2a tra2a&ando% era temperatura am2iente o un aproximado. /on una 2om2illa de &e2e se succionó por el tu2o del extremo de 2ul2o superior. 1e retiró la 2om2illa y se midió el tiempo que demoró en pasar la solución entre la marca del 2ul2o superior. 1e midió el tiempo por cada ve4 que se reali4ó el procedimiento anterior.
5. CUESTIONARIO 1. ¿A q! "#$%#&'"&' (' )#*+,)') )#( '-' #+ 1. -/$(0 0a densidad del agua a condición de 8 atm para que sea 8 g>ml% de2e estar a BC/.
2. ¿C$ %& q! '&' (' )#*+,)') )#( '-' ' (' "#$%#&'"&' #*"&# 6 47 C8 ' (' %&#+,* '"$+9!&,:'0 *orque a mayor grado de temperatura mayor grado de excitación de las molculas% lo que causa que el volumen de aumente por la dilatación que todo cuerpo tiene como propiedad% entonces a mayor volumen la densidad disminuye.
3. ¿C;( #+ #( %&:#*"'<# )# =2C&O4 )#( :*"#*,) #* (' +(:,* #*"&#-')'0 El porcenta&e o2tenido !ue de 8BBB% esto se o2tuvo dividiendo la masa del cromato de potasio en sólido con la masa total de la solución fnal.
4. E>%(,q# :$ '&' (' ,+:+,)') )# * &#':", (q,) ",(,?') #* %('*"'+ :*:#*"&')&'+ @,:')'+ #* (' :+"' #* (' +,#&&' #* !%:'+ )# ,*,#&*. 0a viscosidad varía de2ido a la temperatura que posee cualquier sustancia% entonces si en la costa y en la sierra% por estar en di!erentes alturas la viscosidad varía. En la sierra es m$s viscoso que en la costa.
5. ¿P& q! )#@# #$%(#'&+# +,#$%&# #( $,+$ ($#* )# (q,) '( ':#& $#),)'+ )# ),9#&#*"#+ (q,)+0 *orque "ay diversos !actores que pueden implicar el cam2io de la viscosidad% tales son la presión y el tiempo entonces si tenemos dos líquidos a mismas condiciones de presión% pero con di!erentes volFmenes entonces el tiempo variaría "asta con el mismo líquido% es por eso que para prue2as de "allar viscosidad es recomenda2le tra2a&ar con volFmenes iguales.
. ¿Q! "&+ $!")+ %'&' $#),& (' ,+:+,)') :*:#0 6 ' ' 6 ' '
5iscómetro de tu2o capilar 5iscómetro /ouette 5iscómetro de 1ay2olt 5iscómetro de caída de 2ola 5iscómetro de 1earle 5iscómetro de 2ur2u&as.
. E>%(,q# @&##$#*"# (' (# )# S"#+. 7n cuerpo que cumple la ley de 1toGes se ve sometido a dos !uer4as% la gravitatoria y la de arrastre. En el momento que am2as se igualan su aceleración se vuelve nula y su velocidad constante
. I*),:'& ('+ 9#*"#+ )# #&&& q# ' + :&,"#&, %#)'* :$#"#&+# #* !+"# #>%#&,$#*" 0a cantidad de solución que se queda en algunos de los o2&etos de medición como el viscómetro. Halan4a mal cali2rada. 0a temperatura. Error "umano al momento de calcular el tiempo con el cronómetro.
6 6 6 6
. ¿C;( #+ (' &#(':,* #*"&# (' "#$%#&'"&' (' ,+:+,)') )# (+ -'+#+0 - mayor temperatura el gas es $;+ ,+:+. 5endría ser lo contrario de los líquidos.
1. L'+ )#*+,)')#+ )# (' ':#"*' )#( '-' ' 2 7C +* .2 . -&/$(. R#+%#:",'$#*"#. L' ,+:+,)') )#( '-' #+ 182 :#*",%,+#+. S, #( '-' &#q,#&# 12 +#-*)+ %'&' %'+'& #*"&# ('+ $'&:'+ )# * ,+:+$#"& )# O+"G'()8 (' ':#"*' 4 +#-*)+. C'(:('& (' ,+:+,)') )# (' ':#"*' ' 27 C. F&$(' H
D*)#
( ρ1∗t 1) = *H,+:+,)') n2 ( ρ 2∗t 2) n1
%H)#*+,)') "H",#$% 1.002
n2
=
( 0.998∗120 ) ( 0.792 ∗49 )
n2
=
0.3246 centipoises
. ANLISIS DE RESULTADOS .1.
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD
1 CON LA MASA Y EL VOLUMEN '
*rimero se "alló la masa de cromato de potasio usado.
0,1
=
m 0,1 x 140
m =1,4 g
'
•
1e procedió a usar la !órmula para "allar la densidad con la masa y el volumen% del aceite y del cromato de potasio. DE0 -/E,E 1e usó 9 ml de aceite% que equivale a B%I g. Daceite=
•
4,8 5
= 0,96
g ml
DE0 /#+-,+ DE *+,-1+ 1e disolvió 8%B g de cromato de potasio en 8 ml de agua. D =
96,92 g 100 ml
2 CON EL DENSÍMETRO y CON EL PICNÓMETRO
S(:,* =2C&O4 ' ' ' '
V. P&;:",:
.L8;I P,:*$#" g>ml teórico de la densidad El valor & 8%I cromato de potasio es: D#*+$#" del @ g>ml ;.J@ g>cm & El valor "allado en el picnómetro depende 2astante de la temperatura% entonces puede que ese !actor "alla alterado los resultados. /on el densímetro los !actores de la densidad "allada depende de la visión del usuario. /on el picnómetro puede que "aya variado el resultado% porque al llenarlo todo con la solución y luego taparlo% se derrama2a parte de la solución.
.2.
RELACIÓN ENTRE LA DENSIDAD Y LA CONCETRACIÓN DE LA SOLUCIÓN ' '
1e tra2a&ó con la solución a %8 % y luego se !ue aKadiendo m$s agua. 0as 9 muestras que se tuvieron !ueron las siguientes:
V($#* 25$( 3$( 35$( 4$( 45$(
M('&,)') %8 %I@@@ .J8B;I .M;9 .9999M
D#*+,)') %LML; g>ml .LJ9@ g>ml .LI g>ml .LI@;9 g>ml .LIM g>ml
6 Nr$fca: M2('&,)') 4+ *7 )# $#+"&'
.3. DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE VISCOSIDAD DE UN LÍQUIDO PROBLEMA
6 1e midieron @ tiempos para el agua y la solución de cromato de 6
potasio. Del agua:
T,#$% P&#@' 1 P&#@' 2 P&#@' 3
S#-*)+ 8L.;8 seg 8L.9@ seg 8L.LI seg
cromato de potasio:
T,#$% P&#@' 1 P&#@' 2 P&#@' 3
. CONCLUSIONES
S#-*)+ 8I.8I8 seg 8I.@@M seg 8I.M g
'
Del
,anto la viscosidad como la densidad son importantes en las industrias para sa2er el 3u&o de 3uidos% para ver cuanta materia usar en un proceso y para sa2er cómo tratar una sustancia. ,odas las prue2as que se reali4aron no !ueron tan exactas como se espera2a% de2ido a !actores externos% de los equipos o del propio usuario. 1e puede ver que la relación entre el volumen y la densidad% es inversa. Entre las tcnicas que se usó para "allar la densidad% la que dio un me&or resultado !ue el picnómetro% por la menos cantidad de !actores externos o de quipos por los que pasa2a el 3uido tra2a&ado.
