DETERMINACIÓN DE DENSIDAD

AUTORES

De la Cruz García Leinnys 2010216032Díaz Páez Jonathan 2010216035Escobar Rhenals Andrea 2010216037Peña Estrada Jiseth 2010216094

RESUMEN

Para realizar determinaciones de densidad, es necesario saber cómo hacer mediciones de masa y volumen, puesto que la densidad es la medida de cuánta masa hay contenida en una unidad de volumen, esto quiere decir que es la relación que hay entre masa y volumen de un cuerpo. En esta práctica se utilizan implementos elaborados en vidrio muy frágiles, por lo tanto, debemos tener mucho cuidado con su manejo para evitar accidentes.

PALABRAS CLAVES

Medición, densidad, sólidos, líquidos, picnómetro, densímetro.

KEYWORDS

Measurement, density, solids, liquids, pycnometer, hydrometer.

ABSTRACT

For density determinations, one must know how to mass and volume measurements, since the density is a measure of how much mass is contained in a volume unit, this means that the relationship between mass and volume of

a body. In this lab developed tools are used in very fragile glass, therefore, we must be very careful handling to avoid accidents.

INTRODUCCIÓN

La densidad es un concepto muy importante en la química, por lo tanto no es suficiente sólo conocerlo sino que hay que entenderlo, puesto que depende tanto del estado en el que se encuentre el elemento como de la temperatura del mismo.

OBJETIVOS

GENERAL

Determinar la densidad de líquidos y sólidos regulares e irregulares.

ESPECÍFICOS

Adquirir habilidad en el manejo de equipos necesarios para medir densidad.

Aplicar la técnica para determinar la densidad de compuestos químicos líquidos y sólidos.

PROCEDIMIENTO

1. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE UN SÓLIDO REGULAR

La densidad de un sólido de forma regular (cubo, esfera, cono, etc.) se pudo establecer sin ninguna dificultad puesto que su volumen se calculó a partir de sus dimensiones

aplicando las fórmulas pertinentes de la geometría. La masa de un sólido regular la obtuvimos mediante el uso de una balanza.

Calculamos la densidad de los sólidos regulares suministrados por el profesor.

2. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE UN SÓLIDO IRREGULAR.

Por lo general es difícil calcular la densidad de un sólido irregular directamente, el principal inconveniente radica en la determinación del volumen, lo recomendable en estos casos es usar un método indirecto. La técnica que se utiliza se basa en el principio físico “Dos porciones de materia no pueden ocupar el mismo espacio al mismo tiempo”.

Cuando un sólido irregular se sumerge en agua o en cualquier otro líquido desaloja un volumen de líquido que es igual a su propio volumen.

2.1 Determinamos la masa de la roca en una balanza. Anotamos su masa exacta.

2.2 En una probeta de diámetro adecuado colocamos un volumen exacto de agua destilada, luego sumergimos la roca previamente pesada. Por diferencia encontramos el volumen de la roca.

2.3 Calculamos su densidad.

3. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE UN LÍQUIDO

Para determinar la densidad de un líquido puede seguirse cualquiera de los siguientes procedimientos:

3.1 Mediante uso de la probeta

Tomamos una probeta de 10 ml limpia y seca, determinamos su masa, de la siguiente manera:

Primero llenamos hasta la marca final con el líquido problema, asegurándonos que el menisco quedara en posición correcta para 10 ml.

Después volvimos a medir la probeta llena. Anotamos su masa y por diferencia encontramos la masa del líquido.

3.2 Mediante uso del picnómetro

Tomamos un picnómetro limpio y seco. Lo pesamos asegurándonos que la masa fuese constante. Llenamos completamente con el líquido de referencia. Colocamos el tapón el cual dispone de un conducto central de diámetro pequeño con el fin que el líquido sobrante resbale a través de este. Secamos el picnómetro por fuera y pesamos el conjunto. Anotamos por diferencia la masa del líquido y calculamos la densidad respectiva.

3.3 Mediante el uso del densímetro

Los densímetros son aerómetros que toman diversos nombres según el tipo de líquido en los cuales se usan, alcoholímetros para identificar alcoholes,

lactodensímetros para identificar leche, etc.

RECURSOS

Picnómetros

Probeta

Balanza

Piedras

Cuerpos geométricos

RESULTADOS

En la realización de la práctica de laboratorio contamos con diferentes sólidos (esfera, cubo y moneda) a los cuales le determinamos su densidad, iniciamos con sólidos regulares los cuales se calculan por medio de formulas geométricas. (Tabla 1.1)

D=mv

Primero le determinamos las dimensiones de un cubo, después por medio de eso establecimos el volumen de dicho sólido regular y en una balanza se determinó su masa.

V=L∗a∗h

Masa= 31.3g Alto: 11.2 cm Ancho: 8.6 cmAltura: 11.2cmVolumen: 1078.7cm3Densidad: 0.02g/cm3

Determinamos la densidad de una esfera teniendo en cuenta para ello su masa y su volumen.

V= 43π .r2

Masa: 2.5gDiámetro: 5.4cmRadio: 2.7cmVolumen: 82.43cm3

Densidad=0.030g/cm3

Después cogimos una moneda (cilindro) y le determinamos su nada, medimos su espesor y le calculamos su volumen.

V=π . r2 .h

Masa: 7.2gDiámetro: 2.3cmRadio: 1.15cm

Espesor: 0.2cm Volumen: 0.83cm3

Densidad: 8.67g/cm3

Luego de haber determinado la densidad de los respectivos sólidos regulares, le calculamos la densidad al sólido irregular (roca), primero determinamos la masa de dicho sólido y después determinamos su volumen. (Tabla 1.2)

Probeta solo con agua (Vi): 110cm3

Probeta con la roca (Vf): 112cm3

Masa: 6.8gVolumen: 2cm3

Densidad: 3.4g/cm3

El siguiente paso fue determinar la densidad de un líquido, para esto tomamos una probeta de 10cm3 le determinamos su masa, la llenamos de agua y le volvimos a pesarla. (Tabla 1.3)

Volumen: 10cm3

Masa probeta vacía: 42.5gMasa probeta llena: 52.6gDensidad: 1.01g/cm3

Para finalizar utilizamos un picnómetro le determinamos su masa, después lo llenamos con agua y le pusimos el tapón lo volvimos a pesar en una balanza analítica para más exactitud, anotamos la diferencia de masas y calculamos su densidad. (Tabla 1.4)

Temperatura: 32°CVolumen: 10cm3

Masa de picnómetro vacio: 17.43gMasa de picnómetro lleno: 27.658gDensidad: 1.02g/cm3

TABLAS

Ver anexos.

FOTOS

CÁLCULOS

SÓLIDOS REGULARES (Tabla 1.1)

CUBOV=L∗a∗h

Masa: 31.3g Alto: 1.2cm

Ancho: 8.6 cmAltura: 11.2cm V .cubo :1.2cm∗8.6cm∗11.2cm V .cubo : 1078.7cm3

D=mv

D:31.3g1078.7cm 3

= 0.02g/cm3

ESFERA

Diámetro: 5.4cmRadio: 2.7 cm Masa: 2.5g

V= 43π . r3

V= 43

(3.14 ) . (2.7 cm )3

V= 43

(3.1416 ) . (19.68cm3)

V=82.43cm3

D=mv

D = 2.5g82.43cm 3

= 0.030g/ cm3

CILINDRO (MONEDA)

Masa: 7.2gLongitud: 0.2cmDiámetro: 2.3cmRadio: 1.15cm

V=π . r2 .h V= (3.1416 ) .¿

V=0.83cm

D=mv

D: 7.2g0.83cm 3

: 8.67g/ cm3

SÓLIDO IRREGULAR (TABLA 1.2)

Masa: 6.8gProbeta solo con agua (Vi): 110ccProbeta con la roca (Vf): 112ccVroca = Vf – ViVroca= 112cc – 110ccVroca= 2cc

D=mv

D = 6.8g2cm 3

=3.4 g/cm 3

DENSIDAD DE UN LIQUIDO (TABLA 1.3)

Muestra 1.

Volumen: 10cm3

Masa probeta vacía (mv): 42.5gMasa probeta llena (mll): 52.6g

Diferencia de masa = mv – mllDiferencia de masa= 52.6g - 42.5gDiferencia de masa= 10.1g

D=mv

D : 10.1g10cm 3

:1.01g /cm3

Muestra 2.

Volumen: 10 cm3

Masa probeta vacía (mpv): 27.1gMasa probeta llena (mpll): 37.4g

Diferencia de masa = mpv – mpllDiferencia de masa= 37.4 – 27.1gDiferencia de masa= 10.3g

D=mv

D : 10.3g10cm3

=1.03 g/cm3

DENSIDAD DE UN LÍQUIDO MEDIANTE USO DEL PICNÓMETRO

Volumen: 10cm3

Temperatura: 32°CMasa Picnómetro vacío (mpicv): 17.43gMasa picnómetro llena (mpicll): 27.658g

Diferencia de masa = mpicv – mpicllDiferencia de masa= 27.658g – 17.43gDiferencia de masa= 10.22g

D=mv

D : 10.22g10cm 3

:1.02g /cm3

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Cuando terminamos nuestra práctica de laboratorio, el grupo coincidió en que el proceso para determinar la densidad de un cuerpo sea sólido o líquido, requiere de mucha atención, porque además de saber

cómo debemos calcular su masa, volumen y el procedimiento que debemos seguir, la temperatura también influye en esto.

CUESTIONARIO

1. ¿Cómo afecta el incremento de temperatura la densidad de los líquidos?

Disminuyéndola. Como se sabe la densidad es la relación masa/volumen, al aumentar la temperatura las moléculas del líquido aumentan sus vibraciones lo que las separa más. Al separarse, en el mismo volumen habrá menos masa de líquido y, por tanto, la densidad disminuirá.

1. Elabore en papel milimetrado una gráfica que muestre la variación de la densidad en una serie orgánica homóloga.

Ver anexos.

CONCLUSIÓN

De lo anterior podemos concluir que para determinar la densidad de un cuerpo, dependiendo de si es un sólido regular, irregular o un líquido, utilizamos procedimientos diferentes que incluyen el uso de varios implementos de laboratorio (probeta, picnómetro, balanza), los cuales nos permiten hallar la cantidad de materia por espacio ocupado que posee un cuerpo.

BIBLIOGRAFÍA

http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080419141438AASoooG

TABLAS

Sólido regular

Dimensiones Resultados (cm)

Volumen (cm3)

Masa (g)

Densidad (g/cc)

Cubo l= altoa=anchoh=altura

11.2cm8.6cm11.2cm

1078.7cm3 31.3g 0.02g/cm3

Esfera D= diámetror= Radio

5.4cm2.7cm

82.43cm3 2.5g 0.03g/cm3

Cilindro (moneda)

D=diámetro r= radio L= espesor

2.3cm1.15cm0.2cm

0.83cm3 7.2g 8.67g/cm3

Tabla 1.1 Dimensiones medidas de los objetos con geometría regular.

Sólido irregular

Volumen de la

probeta vacía

Volumen de la

probeta llena

Volumen de la roca

Masa de la roca

Densidad de la roca

Roca 110cm3 112 cm3 2 cm3 6.8g 3.4g/cm3

Tabla 1.2 Datos obtenidos sobre la densidad de la roca.

Muestra Volumen (cm3)

Masa de la probeta vacía (g)

Masa de la probeta llena (g)

Diferencia de masa

(g)

Densidad (g/ cm3)

1 10cm3 42.5g 52.6g 10.1g 1.01g/cm3

2 10cm3 27.1g 37.4g 10.3g 1.03g/cm3

Tabla 1.3 Datos obtenidos sobre la densidad de un liquido.

Muestra Masa del picnómetro

vacio (g)

Masa del picnómetro

lleno (g)

Volumen (cm3)

Temperatura (°C)

Diferencia de masa

(g)

Densidad (g/cm3)

1 17.43g 27.658g 10cm3 32°c 10.22g 1.02g/cm3

Tabla 1.4 Datos obtenidos sobre la densidad de un liquido usando un picnómetro.