PRÁCTICA Nº 4 TEMA: MANEJO DE LA BALANZA Y DENSIDAD OBJETIVOS 1. Aprender a utilizar correctamente la balanza, que es un instrumento muy importante en el laboratorio, ya que de él depende la medición de masas que se colocarán para que se realice una reacción. 2. Reconocer cada una de las partes que conforman la balanza. 3. Determinar la densidad de un sólido de forma irregular por el método de la probeta. 4. Determinar la densidad de un sólido de forma regular metálico para identificar el material del cual está fabricado. 5. Determinar la densidad aproximada de un líquido usando el método de la probeta.
FUNDAMENTO TEÓRICO Manejo de balanzas La balanza analítica es uno de los instrumentos de medida más usados en laboratorio y de la cual dependen básicamente todos los resultados analíticos. Es un instrumento de medición que se utiliza para saber cuánta masa tiene un objeto determinado. Las balanzas analíticas modernas, que pueden ofrecer valores de precisión de lectura de 0,1µg a 0,1 mg, están bastante desarrolladas de manera que no es necesaria la utilización de cuartos especiales para la medida del peso. Aun así, el simple empleo de circuitos electrónicos no elimina las interacciones del sistema con el ambiente. De estos, los efectos físicos son los más importantes porque no pueden ser suprimidos. El buen uso de la balanza analítica depende del cuidado que nosotros le dediquemos, ya que este instrumento es sumamente sensible al medio y por lo tanto su mantenimiento debe ser Riguroso, de manera que las medidas que debemos tomar respecto a su cuidado son las siguientes:
Antes de comenzar a trabajar con la balanza se debe limpiar cuidadosamente el área de trabajo, es decir, el platillo, el área alrededor del platilla y la mesa donde se encuentra, pues de otro modo el polvo o basuritas pueden introducirse en la balanza y afectar el peso. Nunca hay q recargarse ni escribir en la mesa de trabajo pues se puede desequilibrar la balanza, produciéndose los consecuentes errores. Sensibilidad de la balanza. Se denomina así la variación que experimenta la posición de equilibrio cuando se coloca una sobrecargar de 1mg en uno de los platillos. Se expresa en divisiones/mg.
Propiedades físicas de la materia La materia posee propiedades físicas
y químicas, que la caracteriza. Las propiedades
físicas de la materia pueden ser generales o ex tensivas y específicas o intensivas. Propiedades generales o extensivas: son aquellas que dependen de la cantidad de materia. Ejemplo: peso, volumen, longitud, presión, calor, etc. Propiedades específicas o intensivas: son aquellas que NO dependen de la cantidad de materia. Ejemplo: densidad, temperatura, punto de fusión, punto de ebullición, etc.
DENSIDAD es Densidad o densidad absolu ta:
una magnitud derivada de la relación entre la masa de
una sustancia y el volumen que ocupa. En los líquidos y los sólidos, la densidad se expresa en gramos por mililitro. En las sustancias gaseosas, en kilogramos por metro cubico. Densidad r elati va : es
la relación entre la densidad absoluta de una sustancia respecto a la
de la otra de referencia. La sustancia de referencia generalmente es el agua a la temperatura de 4°C y 760mmHg de presión, bajo estas condiciones la densidad del agua es de 3
1000kg/m . La densidad es una propiedad que depende de la temperatura, por lo que al medir la densidad de una sustancia se debe considerar la temperatura a la cual se realiza la medición. Al aumentar la temperatura de un cuerpo, aumenta también su volumen debido a la dilatación que experimenta, por tanto al aumentar el volumen la densidad disminuye.
Correspondientemente al disminuir la temperatura la densidad se incrementa, salvo para el agua, cuyo comportamiento es contrario, debido a la formación de puentes de hidrógeno. Por otra parte, si se desea determinar con mayor precisión la densidad de una sustancia líquida es común utilizar un picnómetro, que es un instrumento sencillo cuya característica principal es la de mantener un volumen fijo al colocar diferentes líquidos en su interior. Esto nos sirve para comparar las densidades entre líquidos diferentes, basta con pesar 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. 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 los laboratorios de análisis clínicos, entre otras aplicaciones.
GRÁFICO
Gráfico 1.
Balanza granataria
Gráfico 2.
Balanza digital
Gráfico 3.
Determinación de la densidad de un sólido irregular (método de la probeta)
PARTE EXPERIMENTAL MATERIALES Balanza, objeto a pesarse: vidrio reloj, cuerpos irregulares y regulares, probeta graduada de 10 y 100ml, vasos de precipitación, piseta.
REACTIVOS Cloruro de sodio, sulfato cúprico, agua destilada.
PROCEDIMIENTO Manejo de balanza 1. Colocar la balanza en una superficie plana para poder trabajar con medidas perfectas. 2. Enceramos la balanza (poner la balanza en cero). 3. Comprobar que el o los platillos estén limpios y asegurarse de que la balanza esté lista para usarse. Identificar las partes de la balanza. 4. Una vez que la balanza se enceró, con mucho cuidado poner los objetos en los platillos de la balanza, pesamos la probeta (vacía), la probeta con agua (hacer anotaciones). 5. Pesa en forma directa cada uno de los objetos que están colocados en tu mesa y registra la masa, (vidrio de reloj). 6. Pesar los objetos una vez por cada integrante de grupo, sacar una media y anotar en la tabla 1. Nota: Nunca se debe pesar sustancias directamente sobre los platillos, usar para ello papel filtro, vidrio reloj, los líquidos en frascos o vasos pequeños limpios. Tampoco se debe pesar objetos calientes).
Tabla 1 Cuadro de resultados
MUESTRA
PESO 1
PESO 2
PESO 3
MEDIA
Determinación de la densidad de un sólido de forma irregular Medir la masa del sólido de forma irregular y anot ar el valor en la tabla 2. Medir el volumen del sólido irregular usando el método de la probeta y anotar el valor en la tabla 2. Calcular la densidad del sólido de forma irregular usando la expresión ρ=m/V y anotar su valor en la tabla 2. Expresar el resultado tomando en cuenta cifras significativas y regla del redondo.
Determinación de la densidad de un sólido de forma regular Pesar individualmente el sólido problema y anotar el valor en la tabla 2. Con la regla tomar las medidas del sólido, calcular su volumen, o si es una esfera o circunferencia verificar por fórmula su volumen y anotar en la tabla 2. Calcular la densidad del sólido de forma regular usando la expresión ρ=m/V y anotar su valor en la tabla 2. En base a la densidad calculada, investigar de qué material está hecho el sólido de forma regular, para lo cual usar el Handbook de química y física, considerar que el ensayo en el laboratorio se realizó a una temperatura de 25°C y una presión de 101,325kPa
Tabla 2 Datos experimentales para la determinación de densidad de sólidos de forma irregular y regular.
Objeto
Nombre del objeto
m (g)
V (ml)
ρ calculada(g/ml)
Sólido irregular Sólido regular
Determinación de la densidad aproximada de un líquido Pesar una probeta seca y limpia de 10ml y anotar el valor obtenido. Colocar un volumen de agua destilada en la probeta de 10mL, pesar y anotar el valor. Calcular el peso del líquido y anotar su valor en la tabla 3. Repetir el procedimiento anterior utilizando el líquido problema. Tabla 3 Datos experimentales para la determinación de densidad aproximada de un líquido.
Líquido
Masa probeta vacía (g)
Masa Masa Volumen del Densidad probeta + líquido (g) Líquido (mL) calculada(g/ml) líquido (g)
Agua destilada Líquido problema
Determinación de la densidad aparente de un sólido. Pesar una probeta seca y limpia de 10ml y anotar el valor obtenido. Añadir el sólido a la probeta de 10mL y enrasar con la ayuda de la varilla de agitación y registrar el volumen. Calcular el peso del sólido y anotar su valor en la tabla 4.
Tabla 4 Datos experimentales para la determinación de densidad aparente de un sólido.
Sólido Cloruro de sodio
Masa probeta vacía (g)
Masa Masa probeta + sólido (g) sólido (g)
Volumen Densidad aparente del calculada sólido (mL) (g/ml)