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Descripción: DETERMINACION DE LA DENSIDAD DE SOLIDOS Y LIQUIDOS
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
DETERMINACION DE LA DENSIDAD I.
OBJETIVOS:
II.
Determinar experimentalmente el valor de la densidad de diferentes muestras, utilizando diferentes técnicas. Discutir, Discutir, a partir de los resultados experimentales, cuál de los métodos es el más exacto para medir la densidad de líquidos. Analizar si la densidad se puede utilizar como criterio para establecer la pureza de un líquido. Determinar la densidad de algunas soluciones.
FUNDAMENTO TEORICO: DENSIDAD
La densidad es una propiedad intensiva de la materia, es decir, no depende de la cantidad de sustancia no obstante, sí depende de la temperatura. La densidad de una sustancia se define como el cociente de su masa por cada unidad de volumen por lo tanto, si conocemos la masa ! el volumen de una sustancia "s#lida, líquida o gaseosa$, se puede determinar su densidad a través de la expresi#n%
Donde% ρ es la densidad, m la masa ! & el volumen de la sustancia considerada. 'i un cuerpo no tiene una distribuci#n uniforme de la masa en todos sus puntos la densidad alrededor de un punto puede diferir de la densidad media. 'i se considera una sucesi#n peque(os vol)menes decrecientes "convergiendo *acia un volumen mu! peque(o$ ! estén centrados alrededor de un punto, siendo la masa contenida en cada uno de los vol)menes anteriores, la densidad en el punto com)n a todos esos vol)menes%
La unidad es +g +gm- en el 'I 'I.. omo e/emplo, un ob/eto de plomo es más denso que otro de corc*o corc*o,, con independencia independencia del tama(o ! masa. Los vol)menes de los líquidos se miden en pipetas, buretas ! probetas 0ara conocer la densidad de líquidos, es necesario determinar el volumen que ocupan ! su masa. 1l volumen se determina con el material adecuado "probeta, pipeta, etc.$ ! la
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masa se se de determina em empleando un una
balanza
adecuada. Los líquidos volátiles% acetona, éter, benceno, etc. 'on inflamables ! debe asegurarse durante su mane/o. TIPOS DE DENSIDAD
Densidad absoluta:
La densidad o densidad absoluta es la magnitud que expresa la relaci#n entre la masa ! el volumen de un cuerpo. 'u unidad en el 'istema 'istema Internacional Internacional es el +ilogramo por metro c)bico "+gm2$, aunque frecuentemente se expresa en gcm2. La densidad es una magnitud intensiva.
Densidad elati!a: La densidad relativa de una sustancia es la relaci#n existente entre su densidad ! la de otra otra sust sustan anci ciaa de refe refere renc ncia ia en cons consec ecue uenc ncia ia,, es una una magnitud adimensional "sin adimensional "sin unidades$
donde donde es la densidad densidad relativa, relativa, es la densidad densidad de la sustancia, sustancia, ! densidad de referencia o absoluta.
es la
0ara los líquidos ! los s#lidos, la densidad de referencia *abitual es la del agua líquida a la presi#n de 3 atm atm ! ! la temperatura de 4 5 5.. 1n esas condiciones, la densidad absoluta del agua destilada es de 3666 +g +gmm-,, es decir, 3 +g +g dmdm-.. 0ara los gases, la densidad de referencia *abitual es la del aire a la presi#n de 3 atm ! la temperatura de 6 5.
Densidad 7edia ! puntual% 0ara un sistema *omogéneo, *omogéneo , la expresi#n masavolumen puede aplicarse en cualquier regi#n del sistema obteniendo siempre el mismo resultado. 'in embargo, un sistema *eterogéneo no presenta la misma densidad en partes diferentes. 1n este caso, *a! que medir la 8densidad media8, dividiendo la masa
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del ob/eto por su volumen o la 8densidad puntual8 que será distinta en cada punto, posici#n o porci#n 8infinitesimal8 del sistema, ! que vendrá definida por%
'in embargo debe tenerse que las *ip#tesis de la mecánica de medios continuos s#lo son válidas *asta escalas de , !a que a escalas at#micas la densidad no está bien definida. 0or e/emplo el n)cleo at#mico es cerca de superior a la de la materia ordinaria. 1s decir, a escala at#mica la densidad dista muc*o de ser uniforme, !a que los átomos están esencialmente vacíos, con prácticamente toda la masa concentrada en el n)cleo at#mico.
Densidad aparente ! real La densidad aparente es una magnitud aplicada en materiales porosos como el suelo, los cuales forman cuerpos *eterogéneos con intersticios de aire u otra sustancia normalmente más ligera, de forma que la densidad total del cuerpo es menor que la densidad del material poroso si se compactase. 1n el caso de un material mezclado con aire se tiene%
La densidad aparente de un material no es una propiedad intrínseca del material ! depende de su compactaci#n. La densidad aparente del suelo "Da$ se obtiene secando una muestra de suelo de un volumen conocido a 369 5 *asta peso constante.
Donde% :''% 0eso de suelo secado a 369 5 *asta peso constante. &'% &olumen original de la muestra de suelo.
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'e debe considerar que para muestras de suelo que varíen su volumen al momento del secado, como suelos con alta concentraci#n de arcillas ;%3, se debe expresar el contenido de agua que poseía la muestra al momento de tomar el volumen
III.
MATERIALES " REACTIVOS Instrumentos: •
•
0icn#metro
•
=alanza analítica
•
0robeta
•
0ipetas
•
&asos de precipitados
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Sustancias utilizadas •
1tanol
•
>éctar
•
Lec*e
•
?ogurt
•
Aceite "autom#vil$
•
@aseosa
1nvases peque(os
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IV.
#ARTE E$#ERIMENTAL
E$#ERIMENTO %& MÉTODO DE LA PROBETA PROBETA: La probeta es un instrumento olum!trico consiste en un cuadrado rectan"ular cil#ndrico$ "raduado de idrio %ue permite conectar l#%uidos & sire para medir ol'menes de (orma apro)imada.
#ROCEDIMIENTO: 3
3. 0esar una probeta graduada de 36 cm , limpia ! seca "o un vaso de precipitados 3
de 96 cm $ con aproximaci#n de 6.663 g. ;. Adicionar ;
cm
3
de líquido, cu!a densidad se *a determinar exactamente medido
mediante una bureta o pipeta. 2. 0esar la probeta con el líquido. Anotar. 4. epita la operaci#n aumentando cada vez ;
cm
3
*asta alcanzar 36 cm
3
de
líquido. 1s necesario pesar por separado cada volumen del líquido. Anotar sus resultados. 9. epita las operaciones anteriores para cada muestra de líquido inclu!endo el desconocido. B. Determine la densidad promedio en cada caso.
Fi'ua &: 7étodo de la probeta
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C(LCULOS " RESULTADOS: 7asa del líquido C masa de la probeta más muestra masa de la probeta vacía