UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SÍMON FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA LABORATORIO DE QUÍMICA
DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO DOCENTE: MENDIETA BRITO SONIA AUXILIAR: JAMIL H. CALLE INTEGRANTES:
FECHA: 5 marzo de 2012
INTRODUCCION En nuestro entorno se podría podría saber la densidad de cualquier material, podríamos averiguar hasta la densidad con la que cuenta una ciudad con respecto a la dimensión de la zona estudiada. En general contamos con muchos métodos con los cuales podríamos averiguar distintas densidades, unos más exactos que otros, pero el que nos da con cierta precisión es el método del cálculo cuya fórmula es: P=m/v Pero indistintamente del error que cada método produzca debemos saber manejar las herramientas con las que contamos dentro el laboratorio que nos facilitan la medición. Saber la densidad de alguna sustancia es muy importante; porque si la densidad no es la correcta de la que debería tener, debemos tener precaución ya que esta debe estar alterada o debe contener otros tipos de compuestos los cuales dan como resultado la alteración e irregularidad que la sustancia estudiada tiene, debido a que la densidad es una propiedad intensiva que no depende de la cantidad de sustancia sino de la composición que tenga dicho material; entonces esto nos muestra la importancia que tiene el saber la densidad de algún liquido, solido o un gas.
1. OBJETIVOS 1.1 OBJETIVO GENERAL Aplicar adecuadamente los distintos métodos sobre como calcular la densidad. 1.2
OBJETIVOS ESPECIFICOS Conocer los métodos que nos faciliten el cálculo de la densidad. Determinar las densidades de sólidos, líquidos y gases. la densidad de líquidos con materiales e Calcular instrumentos de laboratorio.
2. FUNDAMENTO TEORICO DENSIDAD.- Una de las propiedades de los sólidos, los líquidos y los gases es la medida de su densidad. La densidad de una materia representa cuántos gramos o kilogramos hay por unidad de volumen. Hay sustancias que tienen más átomos por unidad de volumen que otros. Por lo tanto, hay sustancias que tienen más densidad que otros. Los cuerpos sólidos suelen tener mayor densidad que los líquidos y éstos tienen mayor densidad que los gases. La densidad relativa de una sustancia es la relación existente entre su densidad y la de otra sustancia de referencia, por lo tanto es una magnitud a dimensional (sin unidades).
Donde es la densidad relativa, densidad de referencia o absoluta.
es la densidad de la sustancia, y
es la
La sustancia de referencia para líquidos es el agua 4ºC cuya densidad es 1g/ml. El peso específico de los gases generalmente se mide tomando como referencia al aire. WWW.PROFESORENLINEA.CL/FISICA/DENSIDAD_CONCEPTO. WWW.ES.WIKIPEDIA.ORG/WIKI/DENSIDAD. GUIA DE EXPERIENCIAS “LABORATORIO DE QUIMICA GENERAL” DOC: LIC. MGR. OMAR ARCE GARCIA. 3RA
VERSION
3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.3.1. MATERIALES. Balanza Probetas Reglas Densímetro Termómetro Picnómetro Erlenmeyer Propipeta Cuba hidroneumática Figuras geométricas Piceta Alcoholímetro
reactivos
- carbonato de calcio - acido clorhídrico - agua destilada - vinagre
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Experiencia 1.- densidad de sólidos geométricos insolubles en agua 1. pesar las figuras geométricas solidas y registrar el peso exacto y verificar para asegurarnos. 2. Medir las dimensiones requeridas utilizando la regla.
Experiencia 2.- densidad de los sólidos no geométricos insolubles en agua 1. Pesar el sólido problema. Registrar el peso exacto. 2. Llenar con 50 ml de agua destilada la probeta, este será nuestro volumen inicial. 3. Introducir con sumo cuidado el objeto (piedrita) a la probeta con agua destilada. 4. Anotar el volumen registrado en la probeta que contiene agua y el sólido problema, este será nuestro volumen final.
Experiencia 3.- densidad de líquidos – método picnómetro determinación de la densidad del vinagre 1. Pesar el picnómetro vacio y limpio. Registrar este dato
2.
3. 4. 5.
(Siempre verificando el peso). Llenar el picnómetro con agua destilada, colocar la tapa y secar por fuera. Registrar la temperatura del agua. Pesar el picnómetro lleno de agua. Registrar el dato. Vaciar el agua del picnómetro y luego enjuagar este con un poco de vinagre. Llenar el picnómetro con vinagre y luego pesar. Registrar este dato y también registrar la temperatura del vinagre.
Experiencia 4.- densidad de líquidos – método densímetro – determinación de la densidad del aceite, la leche (PIL) y el alcohol común 1. En distintas probetas de 300 ml cada una colocar aproximadamente 250 ml de leche, aceite y alcohol común cada sustancia en distintas probetas. 2. Introducir cuidadosamente el densímetro en cada líquido (limpiándolo para cada uno) para el alcohol medimos con el alcoholímetro. 3. Leer el valor de densidad registrado en el densímetro y realizar la misma operación en los distintos líquidos.
Experiencia 5.- densidad de gases – determinación de la densidad del dióxido de carbono (CO2) 1. Llenar la cuba hidroneumática y la probeta con agua de la pila. 2. Colocar la probeta de cabeza sobre el orificio de salida de gas en la cuba hidroneumática. Evitar las burbujas de aire en el interior de la probeta. 3. Pesar aproximadamente 2,11 gr. De carbonato de calcio. Registrar el peso exacto (m CaCO 3 INICIAL). 4. Verter 10 ml de acido clorhídrico en un matraz Erlenmeyer limpio y seco. 5. Introducir el carbonato de calcio en el matraz Erlenmeyer y conectar inmediatamente el matraz a la salida de gas de la cuba hidroneumática. 6. Después de haber concluido la reacción, y no se observa mas formación de gas, observar el volumen de dióxido de carbono contenido en la probeta. 7. Al finalizar la reacción pesar nuevamente el carbonato de calcio (m CaCO3 FINAL).
4. DATOS, CALCULOS Y RESULTADOS.Experiencia 1.- densidad de sólidos geométricos insolubles en agua 1. De acuerdo a la figura geométrica calcular el volumen con los datos medidos. 2. Con la masa y el volumen del solido hallar la densidad. 3. Completar la siguiente tabla. Masa del solido (g) Volumen del solido (cm 3) Densidad del solido (g/cm )
Experiencia 2.- densidad de los sólidos no geométricos insolubles en agua 1. Calcular el volumen del solido por diferencia de volúmenes, haciendo la diferencia del volumen V f – Vo. 2. Con la masa y el volumen del solido hallar la densidad. 3. Completar la siguiente tabla: Masa del solido (g) Volumen inicial (V o) (cm3) Volumen final (Vf ) (cm3) Volumen del solido (cm 3) Densidad del solido (g/cm 3)
Experiencia 3.- densidad de líquidos-método del picnómetro-determinación de la densidad del vinagre
1. Calcular la masa de agua agregada en el picnómetro. 2. Conociendo la densidad del agua a la temperatura registrada, calcular el volumen de agua. Este volumen será también el del picnómetro vacio 3. Calcular la masa de vinagre agregado en el picnómetro.
4. Determinar la densidad del vinagre a partir de la masa y volumen calculados. 5. Medir la temperatura del vinagre. 6. Completar la siguiente tabla: Masa del picnómetro vacio (g) Masa del picnómetro lleno de agua(g) Masa de agua (g) Temperatura del agua (ºC) Densidad del agua (g/cm 3) Volumen del picnómetro (cm 3) Masa de vinagre (g) Densidad del vinagre (g/cm 3) Temperatura del vinagre (ºC)
Experiencia 4.- densidad de líquidos –método del densímetro – determinación de la densidad del aceite, leche (PIL) y del alcohol común. 1. Registrar el valor de densidad leído en el densímetro y el alcoholímetro (en el alcohol). 2. Completar la siguiente tabla: Densidad del vinagre (g/cm 3) Densidad de la leche (g/cm 3) Densidad del alcohol (g/cm 3)
Experiencia 5.- densidad de gases – determinación de la densidad del CO2
1. Hallar la masa de carbonato de calcio que reacciono (m CaCO3 que reacciono = m CaCO3 INICIAL – m CaCO3 FINAL) 2. Calcular la masa de CO2 (m CO2 = m caco3 QUE REACCIONO * 44/100) 3. Determinar la densidad del CO2 con la masa y el volumen de CO 2 4. Completar la siguiente tabla:
Volumen de CO 2 (cm3) Masa de CaCO 3 inicial (g) Masa de CaCO 3 final (g) Masa de CaCO 3 que reacciono (g) Masa de CO2 (g) Densidad del CO2 (g/cm3) 5. OBSERVACIONES.La observación más sobresaliente que se tuvo de la practica fue en la experiencia número cuatro ya que al reaccionar carbonato de calcio CaCO 3 con acido clorhídrico y estando ya conectada a la cuba hidroneumática, observamos el desprendimiento del dióxido de carbono y como esto daba como resultado que la probeta volcada llena de agua bajaba ese volumen y en su lugar le remplazaba el CO2, al momento de que el CaCO 3 dejo de reaccionar (quedaron las impurezas)se observo el volumen total que ocupo el gas dentro la probeta.
6. CONCLUSIONES. Al concluir la práctica de densidad y peso específico, entendemos que el uso de los instrumentos de laboratorio y su aplicación son muy importantes para realizar y obtener buenos resultados. El calcular manualmente mente la densidad nos da con mucha mas precisión los resultados pero pasamos más tiempo al realizarlo, también existe el método del densímetro el cual muestra resultados mucho mas rápidos, el problema se encuentra en las subdivisiones que este tiene (ml) ya que al observarlos no sabemos precisamente en que subdivisión se encuentra son resultados no tan precisos (por que también nuestra vista generalmente nos engaña) de este modo hemos comprendido el cuidado que debemos tener al estar en el laboratorio, al realizar un cálculo y al manejar reactivos. El conocer la densidad de algún líquido es muy importante porque al variar este, se supone que dicho líquido debe estar alterado con alguna otra sustancia, ya que la densidad es una propiedad intensiva (no cambia).
7. CUESTIONARIO.DENSIDAD Y PESO ESPECÍFICO
1) Definir los siguientes términos: Propiedad intensiva Propiedad extensiva Densidad Gravedad especifica
2) Se tiene dos tanques de almacenamiento de gases, en uno de ellos se tiene hidrogeno y en el otro se tiene cloro. Si los dos gases se encuentran en las mismas condiciones de presión y temperatura. ¿Cuál de los dos tendrá mayor densidad? Explique su respuesta. 3) Se tiene un cilindro hueco de 40 cm. De diámetro interno y una altura de 45 cm. Que pesa 72 g. dentro de el insertamos otro cilindro macizo de 15 cm. De radio y 400 mm de altura que pesa 100 g. en el espacio vacío entre cilindros se llena con Argón se tapa y se pesa, siendo la masa total 500 g con estos datos calcular la densidad del Argón en g/l. (desprecie la masa de la tapa) 4) Se tiene una esfera hueca cuyo radio externo es de 5 cm tiene un espesor de 4 mm y pesa 450 g. después se llena la esfera con un liquido desconocido hasta la cuarta parte de la esfera, el peso total del sistema es de 1831,1 g. determinar la densidad de la esfera hueca y del liquido además decir de que liquido se trata. 5) Se tiene una esfera de Titanio cuyo radio es de 5,5 cm. Si en dicha esfera se tienen 1,3035 x 1024 átomos de Titanio. ¿Cuál es la densidad del Titanio? 6) En un tubo cilíndrico de 10 cm de largo, se lleno con Bromo. Se encontró que la masa de bromo necesaria para llenar el tubo fue de 450,4 g. calcular el diámetro interno del tubo.
1) Propiedades intensivas y extensivas Propiedades intensivas son aquellas que no dependen de la cantidad de sustancia o del tamaño de un sistema. Ejemplo: color, aroma, densidad, composición, dureza, punto de congelación, punto de ebullición, etc. Propiedades extensivas son aquellas que sí dependen de la cantidad de sustancia o del tamaño de un sistema, son magnitudes cuyo valor es correspondiente al tamaño del sistema que describe. Ejemplos: volumen, peso, etc. Densidad.- La densidad de una materia representa cuántos gramos o kilogramos hay por unidad de volumen.
