Lab 3 Determinacion de La Densidad de Solidos y Liquidos

UNIVERSIDAD UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO FACULTAD DE INGENIERIA CARRERA: INGENIERIA CIVIL Dra. Nelly Guananga D. M.Sc

LABORATORIO DE QUIMICA I PRÁCTICA No. 3: DETERMINACION DE LA DENSIDAD DE SOLIDOS Y LIQUIDOS

1. DATOS GENERALES: NOMBRE: (estudiante(s)



Berrones Santiago



Bonilla Michelle



Bonilla Gabriel



Cazorla Miguel



Chávez Katherine

GRUPO No.: 2 PERIODO ACADEMICO: Octubre/Noviembre Octubre/Noviembre 2015-2016 FECHA DE REALIZACIÓN: REALIZACIÓN:

FECHA DE ENTREGA:

2015/11/26

2015/12/02

DURACION: 2 horas 2. OBJETIVO GENERAL: Determinar la densidad de sólidos y líquidos.

2.1. ESPECÍFÍCOS.

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO FACULTAD DE INGENIERIA CARRERA: INGENIERIA CIVIL Dra. Nelly Guananga D. M.Sc

-

Obtener la densidad de un sólido por el método del desplazamiento de volumen.

-

Identificar el sólido utilizado a través de su densidad.

-

Determinar la variación de la densidad con la concentración de diferentes sol uciones de sal por el método del picnómetro.

-

Aplicar los métodos de determinación de densidad indicados.

-

Adiestrarse en los cálculos de la densidad.

-

Deducir los efectos de la concentración de soluciones sobre la densidad, y la influencia de la temperatura.

3. MARCO TEORICO: La densidad es otra propiedad de la materia y es la cantidad de materia (masa) contenida en una unidad de volumen. Comúnmente se utilizan las unidades g/ml; y g/cm 3.

El picnómetro es un instrumento sencillo utilizado para determinar con precisión la densidad de líquidos. Su característica principal es la de mantener un volumen fijo al colocar diferentes líquidos en su interior. Esto nos sirve para comparar las densidades de dos líquidos pesando el picnómetro con cada líquido por separado y comparando sus masas. Es usual comparar la densidad de un líquido respecto a la densidad del agua pura a una temperatura determinada, por lo que al dividir la masa de un líquido dentro del picnómetro respecto de la masa correspondiente de agua, obtendremos la densidad relativa del líquido respecto a la del agua a la temperatura de medición. El picnómetro es muy sensible a los cambios de concentración de sales en el agua, por lo que se usa para determinar la salinidad del agua, la densidad de líquidos biológicos en laboratorios de análisis clínicos, entre otras aplicaciones.

4. PARTE PRATICA: 4.1 EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS. 1

Probetas graduadas de 50 mL.

2

Balanza analítica.

-

Muestra problema sólida.

-

Solución de NaCl problema.

-

Agua.

-

espátula

1 pipeta 1

Picnómetro.


4

Balones aforados de 100 mL.

1

Termómetro.

1

Pizeta

TRAEN LOS ESTUDIANTES: -

Sal de cocina (aproximadamente 200 gr).

-

Servilletas, papel higiénico u otro material para secar (1 paquete)

-

Libreta de apuntes y calculadora.

-

Lápiz encerado

4.2 METODOS Y TECNICAS 4.2.1 Determinación de la densidad por desplazamiento de volumen a.

Llenar una probeta con agua hasta la marca de 30,0 ml.

b. Pesar la probeta con agua. c.

Añada con cuidado una masa del elemento desconocido a la probeta.

d. Pesar de nuevo la probeta con el agua y el elemento e.

Mida el volumen de todo el material de la probeta.

f.

Con los datos obtenidos calcule la densidad. Repita 3 veces el procedimiento.

4.2.2 Determinación de la densidad del agua salada como función de la concentración por el método del picnómetro. a.

Limpie el picnómetro y séquelo.

b. Obtenga diferentes concentraciones de sal en agua: 2%, 1 0%, 20%, 30% aproximadamente. c.

Empiece con la concentración más baja.

d. Determine la densidad de cada concentración utilizando el picnómetro, siguiendo el siguiente procedimiento: d.1 Mida la masa del picnómetro vacío, teniéndose el cuidado de que se encuentre totalmente seco y limpio, anotar su masa: m p d.2 Llénelo completamente de agua utilizando una jeringa o pipeta y enseguida colóquele su tapón. Al colocarlo, parte del líquido se derramará y por lo tanto deberá secar perfectamente el recipiente y el tapón por fuera. Si queda líquido en las paredes externas provocará error en la medición. Asegúrese de que esto no suceda. Anotar su masa: m p+a. d.3 Luego pese la masa del picnómetro lleno con la primera solución de sal m p+ s1


d.4 Quite el tapón al picnómetro y sin vaciarlo vuelva a llenarlo completamente. Co lóquele el tapón, séquelo bien por fuera y vuelva a medir su masa (hacer 3 pesajes de cada solución). e.

Mida la temperatura del agua.

4

RESULTADOS Y DISCUSIONES

4.1 Densidad por desplazamiento de volumen. Complete la siguiente tabla V p=

T (°C)

MEDICIONES

RESULTADOS

Volumen del agua (mL)

(30+29.9+30) mL. = 29,97mL

Volumen de la muestra por desplazamiento (mL)

(32,6+32.6+32.7)mL=32,63mL

Masa de la muestra problema (g)

(3+3+3)g= 3g

Densidad de la muestra g/mL

0.1g /mL

Con el resultado obtenido encuentre en la bibliografía a que elemento c orresponde esta densidad.

4.2 Densidad por el método del picnómetro. a.

Con las masas del agua y el volumen correspondiente, cada miembro de los grupos calculará la densidad de cada solución de sal. Se obtendrán al menos 3 d eterminaciones de densidad para cada concentración. Para hallar la densidad de cada solución se aplica la fórmula:



−

ρ0=  + –   +

Esta ecuación



permitirá hallar la densidad de las disoluciones simplemente

sustituyendo en ella los tres datos de masa determinados (m p+s, m p+a, m p). Habrá de sustituirse también el dato de densidad del agua, que para simplificar suele tomarse como 1g/ml. Lo más correcto es tomar el valor de ρd a la misma temperatura a la que se realizan las mediciones.


b. Con los tres valores de densidad de cada solución, obtenga: La densidad promedio.

Resultados finales para la den sidad de las soluciones V p= Concentración

T (°C) densidad

g/cm 3 Picnómetro

25,5058 gr

vacío

25,5032 gr 25,5056 gr ̅ 1=25,5049 gr

Picnómetro H20

50,4142 gr 50,4039gr 50,4153 gr ̅ 2=50,4111 gr

Picnómetro con

50,7266 gr

solución 2%

50,7266 gr 50,7263 gr ̅ 3= 50,7265 gr

Picnómetro con

51,5546 gr

solución 7%

51,5502 gr 50,5507 gr ̅ 4=51,2185 gr

Picnómetro con

52,3788 gr

solución 12%

52,3761 gr 52,3739 gr ̅ 5= 52,3762 gr

Picnómetro con

52,5170 gr

solución 17%

52,5187 gr 52,5099 gr ̅ 6= 52,5152 gr

Picnómetro con

54,3140 gr

solución 22%

54,3032 gr 54,3012 gr ̅ 7=54, 3061 gr

51,1769 gr


c.

Picnómetro con

51,1769 gr

solución

51,1702 gr

problema

̅ 8=51,3546 gr

Obtenga una gráfica de la densidad contra la concentración g/cm 3.

51, 3546 gr 54, 3061 gr 52, 5152 gr 52, 3762 gr 51, 2185 gr 50, 7265 gr 50, 4111 gr 25, 5049 gr

Vacio

H2O 2%

7% 12% 17% 22% Problema

5.2 Cuestionario. 5.2.1

Que factores podrían generar errores en las mediciones de densidad?



Algunos de los factores que pueden generar errores en las mediciones son los instrumentos que se utilizan debido a que los mismos presentan diferentes grados de exactitud, es por esto que el margen de error dependerá del instrumento que se emplee.



Otro de los factores que afectan la medición de densidad son las burbujas que se encuentran en la muestra el aire presente en la misma.



5.2.2

Temperatura: La densidad varía con la temperatura.

Se tiene una muestra de un mineral desconocido con una masa de 86 g. al colocar la muestra en una probeta graduada que tiene agua hasta el nivel 55 mL. La muestra se va al fondo de la probeta y el nivel del agua sube a 71 ml ¿Cuál es la densidad de la muestra? Deduzca, según su densidad a que grupo de los elementos de la tabla pertenece?



V1-V2



71ml-55ml



Volumen final= 16 ml


DETERMINACION DE DENSIDAD

Densidad = Masa Volumen

86g

= 5,37 g

16ml

ml

Densidad de la muestra

5,37 g ml



TABLA DE LA DENSIDAD D E LOS ELEM ENTOS ADJUNTA


Luego de los cálculos respectivos de densidad se puede determinar que la densidad obtenida corresponde al GERMANIO el cual pertenece al grupo de los CARBONOIDES en la tabla periódica.

5.2.3

Identifique de que elemento se trata la muestra problema dada para la determinación de densidad por desplazamiento de volumen?



Volumen del elemento= nivel 2 de agua – nivel 1 de agua= 31.1ml-30ml=1.1ml



Masa del objeto= masa de la probeta con agua y objeto - masa de la probeta con agua

= 87.6 - 84.6= 3 g





D=



=

3

= 2.72 g/ml

1.1 

Se deter min a que es el AL U M I N I O

5.2.4

La

densidad

es

una

propiedad

física

o

química?

La densidad es una propiedad física de la materia que describe el grado de compacidad de una substancia. La densidad describe cuán unidos están los átomos de un elemento o las moléculas de un compuesto. Mientras más unidas están las partículas individuales de una substancia, más densa es la substancia. Puesto que las diferentes substancias tienen densidades diferentes, la medidas de la densidad son una vía útil para identificar las substancias. 3

5.2.5

Una vez determinada la densidad para las diferentes concentraciones de sal y de haber graficado la curva de calibración ¿Cuál es el comportamiento observado de la densidad respecto a la concentración. Exprese la relación matemática. La curva de calibración de una solución sirve para identificar una concentración desconocida y por ende realizamos la curva de calibración de solución del cloruro de sodio. Por lo tanto la concentración es directamente proporcional a la densidad esto


significa que a mayor concentración mayor densidad y a menor concentración menor densidad.

5.2.6

Con los resultados obtenidos infiera la concentración equivalente de sal del agua de mar. La densidad del agua de mar es aproximadamente 1.03 g/cm3, y de la solución problema entregada por la docente? Por término medio, un litro de agua marina contiene entre 33 y 39 gramos de sal. Ahora bien, la concentración de sal en los océanos no es constante, al menos a corto plazo. Mientras que el agua dulce procedente de ríos, glaciares y precipitaciones rebajan la salinidad oceánica, ésta aumenta debido a la evaporación.

5.2.7

¿Cuál es la ventaja básica del picnómetro en la determinación de densidades en comparación con la densidad obtenida con el método del desplazamiento de volumen? El picnómetro tiene un volumen determinado y muy pocas veces varia, es decir arroja resultados de menor error: el error está determinado únicamente por la sensibilidad de la balanza, que es mucho menor que el del desplazamiento de volumen.

d. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: CONCLUSIONES 

Al momento de realizar la práctica pudimos constatar que las medidas realizadas en el laboratorio, al pesarlas tres veces en la balanza analítica, variaban su peso en gramos, ya que existen varios factores que influyen como es el aire que tiene su propio peso, para lo cual es necesario tener una buena manipulación de los materiales.



A través de una explicación teórica y práctica en el laboratorio, pudimos comprender e identificar las medidas lo más preciso posible de masa y volumen es necesario seguir una técnica de toma de datos y aplicar teoría de errores.



Según las pruebas realizadas en el la boratorio se pudo comprobar que realmente el procedimiento usado no es tan exacto, pero sí


muy ce rca no ya que el ma rge n d e dif er en cia entre los resultados es de centésimas y hasta de milésimas.

RECOMENDACIONES 

Al momento de utilizar la balanza analítica es recomendable tener las debidas precauciones y seguir correctamente los pasos a seguir para tener un mejor manejo del mismos y evitar posibles errores y daños.

 Se debe observar que el laboratorio conste con todos los materiale s necesarios para que

se pueda realizar la práctica. 

Esperar que la balanza se calibre para realizar la pesada y revisar si se encuentra en 0,00.

WEBGRAFÍA 



(Junio de 2009). Obtenido de http://www6.uniovi.es/usr/fblanco/Refractarios.Leccion2.Propiedades.de.los.REFRACTARIO S.pdf CienciasGalilei . (2008). Obtenido de http://www.acienciasgalilei.com/qui/tablaperiodica0-

densidad.htm 

ehow en espanol . (s.f.). Obtenido de http://www.ehowenespanol.com/cuales-son-razones-

errores-densidad-info_45514/

ANEXOS

Lab 3 Determinacion de La Densidad de Solidos y Liquidos

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