Práctica de Laboratorio Nº 04 DENSIDAD DE SÓLIDOS I.
Objetivos 1. Determinar la densidad de los sólidos !tili"ando di#erentes m$todos %. Disc!tir a &artir de los res!ltados e'&erimentales c!ál de los m$todos es el más e'acto &ara medir la densidad de sólidos.
II.
Fundamento teórico
Para medir la densidad de los l()!idos se &!ede !tili"ar tanto el dens(metro como el &icnómetro * &ara medir la densidad de s!stancias sólidas necesitamos conocer s! masa * +ol!men &ara ello rec!rrimos a los elementos como la &robeta * la balan"a *a sea anal(tica. Se !tili"aron di#erentes m$todos &ara determinar la densidad tanto del a,!a * !na s!stancia desconocida. 1. DensidadLa densidad es !na medida !tili"ada &or la #(sica * la )!(mica &ara determinar la cantidad de masa contenida en !n determinado +ol!men. La ciencia establece dos ti&os de densidades. La densidad absol!ta o real )!e mide la masa &or !nidad de +ol!men * es la )!e ,eneralmente se entiende &or densidad. Se calc!la con la si,!iente #orm!la- Densidad masa / +ol!men. La densidad es !na caracter(stica #(sica de !na s!stancia )!e &!ede a*!dar &ara s! identicación. !ando se da la densidad de !n sólido o !n l()!ido la masa se e'&resa !s!almente en ,ramos * el +ol!men en mililitros o cent(metros c2bicos. D= m/v
%. 3ol!menEl +ol!men es !na ma,nit!d escalar denida como el es&acio oc!&ado &or !n c!er&o. Es !na #!nción deri+ada *a )!e se alla m!lti&licando las tres dimensiones. La medición del +ol!men &or medio del &rinci&io de Ar)!(medes es m!* im&recisa e ine'acta la #orm!la &or la c!al se calc!la el &orcenta5e de error es m!* 2til &ara saber la e'actit!d )!e se t!+o en la &r!eba. 6. 7asa-
Denimos la masa de !n c!er&o como la cantidad de materia )!e a* en $l. La masa de !n ob5eto es !na cantidad in+ariable inde&endiente de la &osición del ob5eto. La masa de !n ob5eto se &!ede medir en !na balan"a al com&ararla con otras masas conocidas. 4. PicnómetroEs !n #rasco con !n cierre sellado de +idrio )!e dis&one de !n ta&ón &ro+isto de !n n(simo ca&ilar de tal manera )!e &!ede obtenerse !n +ol!men con ,ran &recisión. Esto &ermite medir la densidad de !n 8!ido en re#erencia a la de !n 8!ido de densidad conocida como el a,!a o el merc!rio.
En el momento de re,istrar las densidades de c!al)!ier s!stancia *a sea sólida li)!ida o ,aseosa debemos acerlo con ciertas !nidades )!e de&enden del estado en el c!al se enc!entran. Para las s!stancias sólidas s!s !nidades son ,/cc l()!idos * sol!ciones ,/mL * &ara ,ases ,/L1. A la ora de determinar la densidad de !n elemento o com&!esto se debe conocer s! masa * s! +ol!men. Para determinar la masa lo acemos &or medio de !na balan"a anal(tica las c!ales son las más !tili"adas en el laboratorio de )!(mica.
Para medir el +ol!men lo acemos de&endiendo si es !na s!stancia l()!ida o !n material sólido *a )!e e'isten +arios m$todos &ara acerlo. La medición del +ol!men de los l()!idos lo &odemos acer &or medio de dos m$todos- el &rimero * el más !tili"ado es el &icnómetro
9. Princi&io de Ar)!(medesAr)!(medes :%;<=%1% A. .> se inmortali"ó con el &rinci&io )!e lle+a s! nombre c!*a #orma más com2n de e'&resarlo es?@odo sólido de +ol!men 3 s!mer,ido en !n 8!ido e'&erimenta !n em&!5e acia arriba i,!al al &eso del 8!ido desalo5ado.
Se c!enta )!e Ar)!(medes desc!brió el &rinci&io tratando de determinar si el oro de !na corona )!e ab(a encar,ado Berón re* de Sirac!sa ab(a sido &arcialmente reem&la"ado &or cobre o &lata metales más baratos. Dice la le*enda )!e el &rinci&io le +ino a la mente mientras se baCaba lo )!e le &rod!5o tal e'altación )!e sin &onerse la ro&a corrió &or las calles ,ritando EEFA. Probablemente Ar)!(medes &ensó )!e si la corona * otro lin,ote de oro &!ro de &eso id$ntico se arro5aban al a,!a deber(an des&la"ar el mismo +ol!men de l()!ido. Sin embar,o d!rante la in+esti,ación encontró )!e a!n)!e el lin,ote de oro * la corona &esaban lo mismo en el aire al s!mer,irlos en a,!a la corona &esaba menos )!e el lin,ote * &or consi,!iente la corona era menos densa * oc!&aba más +ol!men. La corona no era de oro &!ro. La determinación de la densidad de sólidos &or el &rinci&io de Ar)!(medes consiste en determinar el em&!5e :E> el c!al se alla reali"ando la di#erencia entre el &eso del sólido en el aire :Gs> * el &eso a&arente del sólido s!mer,ido en el l()!ido :Ga>. El +ol!men del l()!ido desalo5ado corres&onde al +ol!men del sólido s!mer,ido. E Gdes Gs = Ga 3dL Donde Gdes es el &eso de l()!ido desalo5ado 3 el +ol!men del sólido * dL la densidad del l()!ido. Para la determinación de la densidad &!eden em&learse instr!mentos basados en el &rinci&io de Ar)!(medes como la balan"a de Hest&al * los aerómetros.
III.
Parte Experimental
Experimento Nº 1: Método del Densímetro
1. 7ateriales * reacti+osa> Probeta ,rad!ada Son reci&ientes cil(ndricos de +idrio con &ico * base &ara &oderlo &arar al,!nos son de &lástico. Se em&lean &ara medir +ol2menes l()!idos c!ando no se necesita m!ca e'actit!d.
b> A,!a &otable tili"amos el a,!a del mismo ,ri#o del laboratorio.
c> 3ino :+ina,re> Se i"o !so del +ino s!ciente &ara llenar !na &robeta de 100 a %90 ml
d> Salm!era La salm!era es a,!a con !na alta concentración de sal dis!elta :Nal>
e)
Alcooltili"amos en n!estro e'&erimento el alcool.
%. Densidad del a,!a1. Se toma !na &robeta de 100 o %90 ml * se la+a &er#ectamente. En este caso el l()!ido )!e +amos a medir es el a,!a )!e se eca del el ,ri#o abierto. %. Se eli,e !n dens(metro * se introd!ce con c!idado en la &robeta. 6. Introd!cimos con c!idado n!estro &rimer dens(metro c!ando este lle,!e a tocar el #ondo lo soltamos en este caso obser+amos )!e el dens(metro de 0.<00=0.<0 no es el adec!ado &ara medir el a,!a *a )!e este sale a 8ote +iolentamente acia a#!era entonces se co,e se lim&ia * seca &ara &robar con el si,!iente dens(metr0 )!e mida densidades ma*ores. 4. Entonces &rocedimos a &robar con el de 0.<0 =0.;%0 * de la misma manera es e'&!lsado acia a#!era demostrando )!e este tam&oco es el indicado &ara el a,!a.
9. ontin!amos con el de 0.;;0 a 0.J40 * com&robamos de la misma manera )!e tam&oco es el adec!ado *a )!e sale des&edido de la &robeta. . Por 2ltimo !tili"amos el de 1.000 a 1.%00 * com&robamos )!e este es el adec!ado &ara el a,!a *a )!e al soltar el dens(metro este 8ota * el a,!a lle,a asta la medida de la escala arro5ando el res!ltado de 1.000,/ml )!e es la densidad correcta del a,!a. <. Para +er la densidad correcta tenemos )!e tomar la &robeta con la mano * s!birla asta conse,!ir )!e el ni+el del l()!ido )!ede a la alt!ra de los o5os * acer la lect!ra de la escala.
Para l()!idos más densos )!e el a,!a :,. %1.1> )!e lle+an la indicación 1 en la &arte s!&erior de la +arilla. Esta seCal corres&onde a la &arte s!mer,ida c!ando el l()!ido es a,!a. Si se s!mer,e en l()!idos más densos se !nde menosK &or ello las indicaciones a!mentan n!m$ricamente acia aba5o.
Para l()!idos menos densos )!e el a,!a- La indicación 1 corres&ondiente a la densidad del a,!a la &resentan al nal de la +arillaK al s!mer,ir el a&arato en !n l()!ido menos denso se !nde menos )!e en $sta &or ello la +arilla está ,rad!ada en densidades de +alor n!m$rico menores )!e 1 :,.%1.%>.
6. Densidad del +ino1. @omamos !na &robeta de 100 a %90 ml se la+a * en este caso introd!cimos el l()!ido )!e +amos a medir )!e es el +ino asta llenar la &robeta sin )!e est$ al to&e. %. Se comien"a a &robar con el &rimer dens(metro * se introd!ce con c!idado en la &robeta * al lle,ar el #ondo se s!elta en este caso obser+amos )!e oc!rre de la misma #orma )!e con el a,!a los dens(metros de 0.<00=0.<0 0.<0 =0.;%0 ;;0 = 0.J40 no son los adec!ados &ara medir la densidad de este l()!ido *a )!e en cada caso estos dens(metros salen +iolentamente a 8ote o se )!edan sin mo+erse en el #ondo de la &robeta des&!$s de &robar con estos dens(metros &or 2ltimo &robamos con el de 1.000 1.%00 * &ara el caso del +ino #!nciona es decir )!e marca !na medida en s! escala )!e determinamos )!e es 0.J; ,/ml 6. L!e,o de anotar la densidad en5!a,amos &rocedemos a e'&erimentar conobtenida el si,!iente l()!ido. la &robeta *
4. Densidad de la Salm!era 1. @omamos la misma &robeta de 100 a %90 ml e introd!cimos la salm!era asta llenar la &robeta sin )!e est$ al to&e. %. Se comien"a a &robar con cada dens(metro de los )!e *a mencionamos c!idado en la &robeta asta lle,ar el #ondo *introd!ci$ndolos soltarlo en estecon caso obser+amos )!e oc!rre de la misma #orma )!e con el a,!a * el +ino los dens(metros de 0.<00= 0.<0 0.<0 =0.;%0 ;;0 = 0.J40 no son los indicados &ara determinar la densidad de la salm!era *a )!e en cada caso estos dens(metros salen +iolentamente a 8ote o se )!edan sin mo+erse en el #ondo de la &robeta des&!$s de &robar con estos dens(metros &or 2ltimo &robamos con el de 1.000 1.%00 * &ara el caso de la salm!era #!nciona es decir )!e marca !na medida en s! escala )!e determinamos )!e es 1.04; ,/ml 9. L!e,o de anotar la densidad obtenida en5!a,amos la &robeta &ara &oder terminar con la medición del alcool.
. Densidad del alcool 1. tili"amos !na &robeta de 100 o %90 ml e introd!cimos el alcool et(lico )!e tenemos conse,!imos en c!al)!ier #armacia. %. Introd!cimos con c!idado n!estro &rimer dens(metro c!ando este lle,o a tocar el #ondo lo soltamos en este caso obser+amos )!e el dens(metro de 0.<00=0.<0 no es el adec!ado &ara medir el alcool *a )!e este sale a dis&arado acia a#!era entonces lo co,imos lim&iamos * secamos &ara &robar con el si,!iente dens(metr0 )!e mida densidades ma*ores.
6. Entonces &rocedimos a &robar con el de 0.<0 =0.;%0 * de la misma manera es e'&!lsado acia a#!era demostrando )!e este tam&oco es el indicado &ara el alcool. 4. ontin!amos con el de 0.;;0 a 0.J40 * com&robamos de la misma manera )!e tam&oco es el adec!ado *a )!e al tocar la base de la &robeta se )!eda en a( en el #ondo * no 8ota. 9. Por 2ltimo !tili"amos el de 1.000 a 1.%00 * com&robamos )!e este al i,!al )!e los anteriores no es el correcto *a )!e sale dis&arado acia arriba. As( )!e nin,!no de los dens(metros boto !na medida de densidad &ara el alcool la c!al es menor a 1.
Experimento Método del Picnómetro
N º 2:
1. 7ateriales * eacti+osa> Piceta Son #rascos cerrados con !n ta&ón atra+esado &or dos t!bos. Por !no de ellos se so&la saliendo el a,!a &or el otro. Nosotros lo !tili"amos como contenedor del a,!a destilada. @ambi$n los a* de &lástico con !n sólo oricio de salida &or el )!e sale el a,!a al &resionar el #rasco.
b> Picnómetroonsiste en !n &e)!eCo #rasco de +idrio de c!ello estreco cerrado con !n ta&ón esmerilado !eco * )!e termina &or s! &arte s!&erior en !n t!bo ca&ilar con ,rad!aciones de tal manera )!e !n +ol!men &!ede obtenerse con ,ran &recisión.
c> na Malan"a Anal(tica balan"a anal(tica se em&lea &ara la medición de masas en el ran,o de los 0.0001 ,. Se !sa en los casos en )!e se re)!iera de !na alta &recisión.
d> @ermómetro Son instr!mentos destinados a medir la tem&erat!ra en escala de ,rados o o o
e> A,!a destilada El a,!a destilada es a)!ella c!*a com&osición se basa en la !nidad de mol$c!las de B%O. Es a)!ella a la )!e se le an eliminado las im&!re"as e iones mediante destilación.
#> Alcool tili"amos el mismo alcool )!e en el e'&erimento anterior
%. 7edición de la densidad del alcoolPara allar la densidad en este caso de n!estro l()!ido &roblema )!e es el alcool es necesario allar las incó,nitas de la si,!iente #órm!la1 Peso del &icnómetro +ac(o con s! ta&a % Peso del &icnómetro lleno con a,!a @em&erat!ra del a,!a- 1;º. Densidad del a,!a- P 1000,/ml 6 Peso del a,!a contenida en el &icnómetro :'%='1> 4 3ol!men del a,!a en el &icnómetro :+ ' 6/&> 1 Peso del &icnómetro lleno con el l()!ido &roblema % Peso del l()!ido &roblema :*1='1> Densidad del l()!ido &roblema :*%/'4>
Lo &rimero )!e icimos #!e allar '1 &ara esto !tili"amos la balan"a anal(tica &esando a)!( el &icnómetro +ac(o obt!+imos el +alor de %1.J;,. L!e,o allamos '% &ara esto llenamos el &icnómetro con a,!a destilada )!e estaba en la &iceta &ara llenarlo &rimero se )!ita el ta&ón esmerilado )!e está !eco o &er#orado se rellena el &icnómetro con a,!a destilada * se ta&a. El l()!ido s!birá &or el interior del ta&ón asta el ca&ilar. P!ede oc!rrir )!e incl!so rebose en c!*o caso se secar(a c!idadosamente &or #!era &roc!rando )!e el l()!ido llene totalmente el ta&ón o )!e el e'ceso se &!eda medir con el ca&ilar. Des&!$s de llenar el &icnómetro lo &esamos en la balan"a anal(tica * s! &eso #!e de 4;.;J A&arte en !na &robeta s!mer,imos el termómetro &ara medir la tem&erat!ra e'acta del a,!a )!e se,2n n!estra e'&erimentación #!e de 1;º * anotamos tambi$n la densidad del a,!a )!e es 0.JJ; ,/ml. Para calc!lar ' 6 la masa del l()!ido se determina &or di#erencia entre la masa del &icnómetro lleno * +ac(o reali"amos !na sim&le resta ' %='1 el res!ltado de ' 6 #!e4;.;J=%1.J;- '6%.J1 Para allar '4 !samos- '6/& - %.J1/0.JJ ' 4%<.1; ontin!amos allando 1 &ara esto llenamos el &icnómetro con el alcool * lo &esamos en n!estra balan"a s! &eso salió- 149.11 alc!lamos % )!e es el &eso del alcool &ara esto reali"amos la si,!iente resta * 1='1- 49.11=%1.J; % %6.16 Des&!$s de obtener todos estos datos allamos nalmente la densidad del alcool )!e será el cociente entre s! masa * el +ol!men )!e oc!&a.- %/4%6.16/%<.1; Palcool0.;9 ,/ml.
2. Presentación de Resultados
Primeramente &odemos decir )!e con el dens(metro obt!+imos &ara el caso del a,!a de 1,/ml !n res!ltado m!* similar al teórico *a )!e la densidad e'acta del a,!a es 0.JJ;,/ml. !e necesario &robar con todos los dens(metro asta allar el )!e media la densidad correcta de cada l()!ido )!e !tili"amos. !e necesario en el caso del a,!a llenar !n &oco más la &robeta *a )!e nin,2n dens(metro media el a,!a &ero al llenar
la &robeta lo s!ciente el dens(metro de 1.000 a 1.%00 midió correctamente el a,!a. Para el alcool no !bo !n dens(metro adec!ado. 7!estra A,!a 3ino Salm!era Alcool
Dens(metro !tili"ado Densidad 1.000=1.%00 1,/ml 1.000=1.%00 0.J; 1.000 = 1.%00 No a*
En el caso del m$todo del &icnómetro t!+imos )!e reali"ar +arios cálc!los )!e constaban de sim&les o&eraciones. Incó,nita 1 %
O&eración Se &esa en la balan"a En la balan"a anal(tica %=1 on el termómetro
6 @em&erat!ra Densidaddela,!a:&> = 4 6/& 1 En la anal(tica % 1=1 Densidad del %/4 alcohol
1.04; =
es!ltado %1.J; 4;.;J
%.J1 1;º 0.JJ,/ml %<.1; balan"a 49.11 %6.16 0.;9 ,/ml
La densidad +ar(a con la tem&erat!ra es &or lo )!e !na +e" se a*a medido la densidad emos de medir tambi$n la tem&erat!ra a la )!e se a eco la medición. Al momento de medir el &icnómetro tenemos )!e obser+ar detenidamente asta )!e los n2meros se estabilicen solo as( tendremos res!ltados más e'actos.
3. Análisis !iscusión de Resultados
Podemos ded!cir )!e los dens(metros miden e'actamente !n l()!ido * &or ello se necesita +ariedad de dens(metros al momento de )!erer medir la densidad de !n l()!ido.
A la ora de determinar la densidad de !n elemento o com&!esto se debe conocer s! masa * s! +ol!men. Podemos decir )!e en el caso del alcool no !bo !n dens(metro indicado *a )!e la densidad del alcool es menor )!e 1. Al momento de calc!lar la densidad del +ino se &rod!5eron disc!siones entre los al!mnos del laboratorio *a )!e no coincid(amos al momento en el +alor de la densidad del l()!ido )!e a&arec(a en la escala *a )!e al momento de determinar el n2mero e'acto siem&re se &rod!cen di+er,encias &ero al nal lle,amos a concl!ir )!e la densidad del +ino es- 0.J; ,/ml. En el m$todo del &icnómetro es &reciso tener los res!ltados e'actos &ara &oder reali"ar las o&eraciones * se &resente lo m(nimo de error &or esto acemos !so de la balan"a anal(tica. La densidad +ar(a con la tem&erat!ra es &or lo )!e !na +e" se a*a medido la densidad emos de medir tambi$n la tem&erat!ra a la )!e se a eco la medición. El m$todo del &icnómetro es !n m$todo m!* e'acto además con a*!da de !na balan"a anal(tica los +alores de los &esos son más e'actos * se &!ede determinar la densidad m!* &ró'ima a la teórica &ara as( &oder allar las +iscosidades a di#erentes tem&erat!ras. !ando se mide !n l()!ido la s!&ercie de este ,eneralmente ado&ta !na c!r+at!ra denominada menisco &ara e#ectos de !na b!ena medición la &arte in#erior del menisco debe )!edar tan,ente a la seCal de re#erencia. Al momento de !sar el m$todo del dens(metro nos 5amos en el menisco de este El si,!iente c!adro es !na com&aración de la medición de la densidad del alcool con ambos m$todos
7!estra Alcool
Densidad Dens(metro Picnómetro Noseallo
0.;9,/ml
Podemos ded!cir )!e &ara el alcool el m$todo del dens(metro no es 2til *a )!e no nos da !n +alorK en cambio el &icnómetro con más e'actit!d nos da la densidad del alcool )!e es 0.;9 ,/ml.
"I. #onclusiones
Podemos concl!ir básicamente )!e la medición de densidades en el &icnómetro es más e'acta )!e !tili"ando el dens(metro *a )!e en el &icnómetro de reali"an o&eraciones * mediciones con instr!mento como la balan"a o el termómetro )!e nos &ro&orcionan ma*or e'actit!d necesaria &ara tener el +alor e'acto de las densidades de distintos l()!idos. No siem&re +a a aber !n dens(metro &ara cada l()!ido como en el caso alcool )!e no obt!+imos !n +alor &ara s! densidad. Para l()!idos más densos )!e el a,!a la n!meración a!menta acia aba5o. Al s!mer,ir el a&arato en !n l()!ido menos denso )!e el a,!a este se !nde menos &or ello la +arilla está ,rad!ada en densidades de +alor n!m$rico menores )!e 1 es decir dismin!*e s! escala. Al momento de medir con el dens(metro es &reciso co,er el e'tremo asta )!e la &!nta to)!e el #ondo de la b!reta *a )!e en caso contrario se &!ede rom&er. En el m$todo del &icnómetro es necesario medir la tem&erat!ra.
"II. $iblio%ra&'a http://es.scribd.com/doc/23397944/Informe-de-laboratorio3 http://www.gisiberica.com/densimetr%EDa%20are %F3metros/fundamento_teorico.htm
http://es.wiipedia.org/wii/Densidad
tt&-//GGG.slidesare.net/osQr01/determinacin=de=densidades=con= el=&icnmetro
