Densidad de Liquido y Soldio

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA QUIMICA GENERAL E INORGANICA

PRACTICA Nº6

“DENSIDAD DE LIQUIDOS Y SOLIDOS”

II. FUNDAMENTO TEORICO:

La densidad es una propiedad general de todas las sustancias. No obstante su valor es específico para cada sustancia, lo cual permite identificarla o diferenciarla de otras.

La densidad es una propiedad intensiva y su valor depende de la temperatura y de la presión. Se define como la masa de una sustancia presente en la unidad de volumen:

d = m / V

Se acostumbra a expresar la densidad de los líquidos y sólidos en g/mL o g/cm3 y la densidad de los gases en g/L.

La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Así, como en el S.I. la masa se mide en kilogramos (kg) y el volumen en metros cúbicos (m3) la densidad se medirá en kilogramos por metro cúbico (kg/m3). Esta unidad de medida, sin embargo, es muy poco usada, ya que es demasiado pequeña. Para el agua, por ejemplo, como un kilogramo ocupa un volumen de un litro, es decir, de 0,001 m3, la densidad será de:

Las medidas de la densidad quedan, en su mayor parte, ahora mucho más pequeñas y fáciles de usar. Además, para pasar de una unidad a otra basta con multiplicar o dividir por mil.

Cálculo de la densidad en los líquidos

En el laboratorio, vamos a coger agua en un recipiente y, utilizando una probeta y la balanza electrónica, vamos a calcular las masas que tienen diferentes volúmenes de agua; los vamos a anotar:

Masa de agua Volumen de agua

m1 V1

m2 V2

m3 V3

A continuación, dividimos cada medida de la masa de agua por el volumen que ocupa y lo mismo hacemos con las medidas obtenidas con el aceite.

http://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtml


PRACTICA Nº6

¿Qué observaremos?

Masa / Volumen Masa / Volumen

m1/V1=dagua m4/V4=daceite

m2 /V2=dagua m5/V5=daceite

m3/V3=dagua m6/V6=daceite

Que los cocientes obtenidos con las medidas del agua son iguales entre sí, lo mismo que ocurre con las del aceite; pero, comparadas las unas con las otras, veremos que son diferentes.

¿Que hemos calculado en esos cocientes?

Hemos hallado la masa de la unidad de volumen de cada uno de estos cuerpos, es decir, su densidad.

Densidad de un cuerpo = masa del cuerpo / Volumen que ocupa

Sus unidades serán en el S.I. Kg./m3

Es frecuente encontrar otras unidades, tales como g/c.c. ; g/l ; etc... .

Cálculo de la densidad en los sólidos:

Para hallar la densidad, utilizaremos la relación:

d = Masa / Volumen

Lo primero que haremos será, determinar la masa del sólido en la balanza.

Para hallar el volumen:

Cuerpos regulares: Aplicaremos la fórmula que nos permite su cálculo. Si es necesario conocer alguna de sus dimensiones las mediremos con el calibre, la regla o el instrumento de medida adecuado.

Cuerpos irregulares: En un recipiente graduado echaremos agua y anotaremos su nivel. Luego, sumergiremos totalmente el objeto y volveremos a anotar el nuevo nivel, La diferencia de niveles será el volumen del sólido.

Todas las medidas las realizaremos, por lo menos , tres veces y calcularemos la media aritmética para reducir errores .

Propiedades de los reactivos

1. Tetracloruro de carbono (liquido A)

http://www.monografias.com/trabajos7/caes/caes.shtml


PRACTICA Nº6

2. Alcohol

V. DATOS EXPERIMENTALES

Reactivo Cantidad

Agua 14 ml

Alcohol 10 ml

Aceite 10 ml

Petroleo 10 ml

Al 1 barra

Cu 1 barra

Kerosene 10 ml

Pb 1 barra

Fe 1 barra

VI. CALCULOS, RESULTADOS Y DISCUSION.

DIAGRAMA DE FLUJO

Experiencia “A”: Densidad del agua

H2OPesar

Medir (A)

Transpasarlo

Pesar (A)

Medir (B)

Transpasarlo

Pesar (B)

Medir (C)

Transpasarlo

Pesar (C)

TABULAR

Vaso precipitado de 50 ml

Pipeta

Propiedades físicas

Estado de agregación

Líquido

Apariencia Líquido incoloroDensidad 1595 kg/m 3 ; 1,595 g/cm 3 Masa molar 153,8 g/molPunto de fusión 250 K (-23,15 °C)Punto de ebullición 350 K (76,85 °C)Temperatura crítica 556 K ( °C)

Propiedades físicas

Estado de agregación

Líquido

Apariencia Líquido incoloroDensidad 810 kg/m3; (0,810 g/cm3)Masa molar 46,07 umaPunto de fusión 158,9 K (-114,1 °C)Punto de ebullición 351,6 K (78,6 °CTemperatura crítica 514 K (241

http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura_cr%C3%ADtica

http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_ebullici%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_fusi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Masa_molar

http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad

http://es.wikipedia.org/wiki/Color

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido

http://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_agregaci%C3%B3n_de_la_materia


http://es.wikipedia.org/wiki/Color

http://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADquido




PRACTICA Nº6

Experiencia “B”: Densidad de un líquido desconocido.

Liquido A

H2O

H2O

Vaso tarado

Vaso + contenido

Pipeta

Vaso tarado

Vaso tarado

Pipeta

Vaso + contenido

Vaso + contenido

Pesar

Añadir

Pesar

Calcular densidad

Añadir

Pesar

calcule densidad

Añadir

Pesar

Calcule densidad

Anotar resultados

Probeta


PRACTICA Nº6

Experiencia “C”: Densidad de Sólidos

2 muestras

Liquido C

Liquido B

Probeta

Probeta

Obtener

Pesar

Anotar

Medir

Poner

Leer

Anotar

Introducir

Agitar

Calcula

Anote

Calcule

Varilla de metal, madera, etc.

Precisión de 0,1g muestras grandes 0,001g muestras pequeñas


PRACTICA Nº6

CALCULOS Y RESULTADOS

Experiencia “A”: Densidad del agua

En el vaso “A” el cálculo de la densidad es:

Densidad = (Peso de Vaso (g) + Agua) – (Peso Vaso (g)) / Vol. Agua (ml) Densidad = 35.8 g – 30 g / 6 ml = 0.96 g/ml

En el vaso “B” el cálculo de la densidad es:

Solido

H2O

Resultados

Volumen

Probeta graduada

Probeta

Probeta

Densidad


PRACTICA Nº6

Densidad = (Peso de Vaso (g) + Agua) – (Peso Vaso (g)) / Vol. Agua (ml)Densidad = 37.7 g – 30 g / 8 ml = 0.962 g/ml

En el vaso “C” el cálculo de la densidad es:

Densidad = (Peso de Vaso (g) + Agua) – (Peso Vaso (g)) / Vol. Agua (ml)Densidad = 39.7 g – 30 g / 10 ml = 0.97 g/ml

TABLA Nº1: RESULTADOS DE LAS DENSIDADES DE AGUA A DIFERENTES VOLÚMENES

VASO Vol. Agua (ml) Peso VasoPeso Vaso(g) +

AguaPeso

Agua(g) Densidad(g/ml)

A 6 30 g 35.8 g 5.8 g 0.96 g/ml

B 8 30 g 37.7 g 7.7 g 0.962 g/ml

C 10 30 g 39.7 g 9.7 g 0.97 g/ml

Margen de error:

Vaso “A”: o Volumen= 5ml

o Peso debe ser = 5gr

Para el cálculo de error debido a la pesada se calculara de esta manera:

Peso Exacto – Peso Preciso = 6 g – 5.8g/6 g =0.2 g/6 g = +0.03

Vaso “B”: o Volumen= 8 ml

o Peso debe ser = 8 g


Peso Exacto – Peso Preciso = 8 g – 7.7g / 8 g= 0.3/8 g = + 0.0037

Vaso “C”:o Volumen= 10ml

o Peso debe ser = 10g



PRACTICA Nº6

Peso Exacto – Peso Preciso = 10 g – 9.7 g / 10 g = 0.3/10 = + 0.003

Experiencia “B”: Densidad de un líquido desconocido.

El cálculo de la densidad para estos casos seria de esta manera:

DENSIDAD = MASA/VOLUMEN

ALCOHOL:

o MASA

(Peso Probeta + 10ml de Alcohol) – (Peso Probeta) 52.4 g – 43.2 g = 9.2 g

o VOLUMEN: Volumen estándar = 10ml

o DENSIDAD: MASA / VOLUMEN

9.2 g / 10ml = 0.92 gr/ml

GASOLINA:

o MASA:

(Peso Probeta + 10ml de Gasolina) – (Peso Probeta) 64.7 g – 57.6 g = 7.1g



7.1gr / 10ml = 0.71g/ml

QUEROSENE:

o MASA:

(Peso Probeta + 10ml de Querosene) – (Peso Probeta) 94.1g – 85.6g = 8.5g



= 8.5g / 10ml = 0.85gr/ml


PRACTICA Nº6

ACEITE:

o MASA:

(Peso Probeta + 10ml de Aceite) – (Peso Probeta) 52.9gr – 43.2 g = 8.9gr



8.9gr / 10ml = 0.89g/ml

TABLA Nº2: RESULTADOS DE LAS DENSIDADES DE LOS LIQUIDOS DESCONOCIDOS

Liquido Volumen Peso ProbetaPeso Probeta + 10

mL de LiquidoPeso de Liquido

Densidad

Alcohol 10 ml 43.2 g 52.4 g 9.2 g 0.92 g/ml

Gasolina 10 ml 57.6 g 64.7 g 7.1 g 0.71 g/ml

Querosene 10 ml 85.6 g 94.1 g 8.5 g 0.85 g/ml

Aceite 10 ml 43.2 g 52.9 gr 8.9 gr 089 g/ml

Estos valores solo son valores precisos como en todo experimento no hay exactitud por lo que realmente siendo los volúmenes exactos el peso de los distintos líquidos hubiesen sido:

ALCOHOL:Densidad del alcohol =0,80g/ml Nuestro caso = 0.92g/ml.Teniendo en cuenta que el volumen que se uso fue de 10ml el peso debió de ser:

MASA = DENSIDAD x VOLUMEN


PRACTICA Nº6

MASA = 0.80g/ml x 10mlMASA = 8g

GASOLINA:Densidad de la gasolina =0.68gr/ml Nuestro caso = 0.71g/ml. Teniendo en cuenta que el volumen que se uso fue de 10ml el peso debió de ser:


MASA = 0.68g/ml x 10mlMASA = 6.8g

QUEROSENE:Densidad del kerosene = 0.80g/ml Nuestro caso = 0.85g/ml.Teniendo en cuenta que el volumen que se uso fue de 10ml el peso debió de ser:


MASA = 0.80gr/ml x 10mlMASA = 8g

ACEITE:Densidad del aceite = 0.92g/ml Nuestro caso = 0.89g/ml. Teniendo en cuenta que el volumen que se uso fue de 10ml el peso debió de ser:


MASA = 0.92gr/ml x 10mlMASA = 9.2grSegún los cálculos anteriores obtenidos son precisos, nos damos cuenta que hay error con el cálculo en el peso de la balanza y eso altera el valor exacto de las densidades de los líquidos.Seguidamente calcularemos el porcentaje de error en peso de la balanza de los siguientes líquidos:

ALCOHOL:

%ERROR = (PESO EXPERIMENTAL – PESO EXACTO) / PESO EXACTO


PRACTICA Nº6

%Error = 9.2 gr – 8gr / 8gr %Error = 0.15

GASOLINA:


%Error = 7.1gr – 6.8gr / 6.8gr%Error = 0.04

KEROSENE:


%Error = 8.5gr – 8gr / 8gr%Error = 0.06

ACEITE:


%Error = 8.9 g – 9.2 / 9.2%Error = -0.3

Experiencia “C”: DENSIDAD DE SOLIDOS

PESO PROMEDIO: (72.5 + 12.9) gr / 2 = 42.7grVOLUMEN PROMEDIO: (7 + 5) ml / 2 = 6ml

DENSIDAD PROMEDIO = 42.7gr / 6mlDENSIDAD PROMEDIO = 7.1168gr/ml

DENSIDAD PROMEDIO = PESO PROMEDIO / VOLUMEN PROMEDIO


PRACTICA Nº6

Para el cálculo de las densidades de estos solidos aplicaremos la Ley de Arquímedes, esta ley nos dice que el volumen de un volumen irregular se calcula al aumento de volumen de agua al introducir dicho solido a un volumen determinado de agua.

SOLIDO IRREGULAR (PLATA)

MASA = 72.5gr

VOLUMEN = (VOLUMEN ESTANDAR + PESO DE LA PLATA) – (VOLUMEN ESTANDAR)VOLUMEN = 57ml – 50mlVOLUMEN = 7ml

DENSIDAD = 72.5gr / 7mlDENSIDAD = 10.357gr/ml

ALUMINIO

MASA = 12.9gr

VOLUMEN = (VOLUMEN ESTANDAR + PESO DEL ALUMINIO) – (VOLUMEN ESTANDAR)VOLUMEN = 55ml – 50mlVOLUMEN = 5ml

DENSIDAD = 12.9gr / 5mlDENSIDAD = 2.58gr/ml

COBRE

MASA= 39.5 g

VOLUMEN = (VOLUMEN ESTANDAR + PESO DEL COBRE ) – (VOLUMEN ESTANDAR)VOLUMEN = 65ml – 60mlVOLUMEN = 5ml

DENSIDAD = 39.5.g / 5mlDENSIDAD = 7.9 g/ml

DENSIDAD = MASA / VOLUMEN


PRACTICA Nº6

TABLA Nº3: RESULTADOS DE LAS DENSIDADES DE LOS SOLIDOS

Solido Peso SolidoVolumen de Agua estándar

Vol. Agua + Peso

Volumen Solido por desplazamiento

Densidad del Solido

Irregular 72.5 g 50 ml 57 ml 7 ml 10.357 g/ml

Aluminio 12.9 g 50 ml 50 ml 5 ml 2.58 g/ml

Cobre 39,5 g 60 ml 65 ml 5 ml 7.9 g/ml

Hierro 26,3 g 60 ml 67 ml 7 ml 2,54

TABLA Nº4: RESULTADOS DE LAS MEDIDAS DE LOS SOLIDOS

Muestra de solido Longitud Ancho AltoAluminio 2,8 cm 1,2 cm 1,2 cmHierro 2,5 cm 1 cm 1,1 cm

DISCUSIÓN

Durante el desarrollo de la práctica de laboratorio se pudo entender con claridad como la densidad es una importante propiedad física de las sustancias, puede ser usada para identificar una sustancia desconocida.

Según CARLOS ARMAS 1996 la densidad es la masa de la unidad de volumen de un material. Se representa por la letra “d” y su ecuación dimensional es d= ML -3

Generalmente expresado como gL-1 o Kgm-3. A condiciones normales o estándar. El peso específico de un gas es la relación de su densidad con respecto a la densidad del aire, a las mismas condiciones de temperatura y presión


PRACTICA Nº6

Según GASTÓN PUNS 1987 ni la masa o el volumen de una sustancia es una propiedad. Característica debido a que la masa y el volumen varían en tamaño de la muestras. Es muy claro para nosotros que una sustancia es cuando mayor es su masa debe ocupar un volumen más grande de tal modo que la relación: masa / volumen debe ser una constante que se llama densidad y la cual es una propiedad intensiva.

La densidad varia ligeramente con la temperatura en los sólidos y líquidos, por esto cuando se expresan densidades se debe anotar la temperatura al lado derecho de la medida. Generalmente la densidad disminuye con la elevación de la temperatura.

Es más común el peso específico en vez de una densidad. No obstante las propiedades son idénticas en la practica a temperaturas del ambiente, ya que se considera para usos comunes de la ciencia y de la técnica entre 0ºc y 30ºc , la densidad del agua es igual a 1.00 g/ml.

Según FREDERICK LONGO 1967 toda sustancia en estado sólido tiene una densidad relativamente alta la cual difiere poco de la que tiene en el estado liquido; en cambio densidad del vapor en condiciones mas o menos parecida es muy baja. El volumen especifico es el volumen que ocupa 1g de una sustancia y es el reciproco de la densidad.

La comparación de los cambios de densidad que ocurren al pasar por los distintos estados nos lleva la conclusión que a escala molecular la distancia promedio entre las partículas aumenta al pasar de solido a liquido y finalmente a vapor.

En cuanto a densidad, volumen especifico y distancia promedio entre moléculas vecinas es evidente que el líquido se asemeja más al solido que al gas.

VII. CONCLUSIONES

Aprendimos que gracias a la Ley de Arquímedes nosotros podemos hallar la densidad de un sólido que es insoluble en agua.

En experimentos no podremos llegar a la densidad exacta ya que siempre habrá un margen de error al hallar la masa o el volumen. Pero si seremos precisos al hallar varias veces un resultado repetible en la misma experiencia.

VIII.CUESTIONARIO


PRACTICA Nº6

1. ¿Cómo define Ud. La densidad?

Es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. También, es el número de individuos de la misma especie que viven por unidad de superficie.

2. ¿Qué es más denso; el aceite o el agua líquida. Explique

Formula: D=gravedad por volumen por masa.Gravedad= 9.81 m sobre segundo al cuadrado.Entonces la densidad va a depender de la masa y el volumen, pues la gravedad es constante, pues no creo que vaya a la luna solo a medir la densidad de un líquido.

Ejemplo:En dos recipientes de 50 ml cada uno, los llenas uno de agua y el orto de aceite.El del agua va a pesar un poco más.Entonces tienen el mismo volumen pero no la misma masa. y por esta razón es más densa el agua.

3. ¿Cuál es el valor estándar de la densidad del agua?

Es la siguiente: 0.998 g/ml (agua pura)

4. En la experiencia, para determinar la densidad del agua ¿Cuál es la desviación promedio? ¿cual es él % de error de las mediciones? Desviación Promedio:

1. DATO: 0.96g/ml2. DATO: 0.96g/ml3. DATO: 0.97g/ml

Desviacion Promedio:= (0.96 + 0.96 + 0.97) g /ml / 3= 0.963g/ml

%ERROR EN LAS MEDICIONES:

= VALOR APROXIMADO – VALOR EXACTOI / VALOR EXACTO= 0.9675gr/ml – 1gr/ml I / 1gr/ml=3.25 %


PRACTICA Nº6

5. Podría probar Ud., que el agua solida es menos densa que el agua líquida? ¿Cómo?

Cuando el agua se solidifica las moléculas dejan de desplazarse unas sobre otras y forman una estructura cristalina hexagonal, que deja un hueco en el medio, adquiere más volumen para él la misma cantidad de moléculas, y es menos densa.Densidad = m/v, la masa permanece igual y el volumen aumenta, por lo tanto la densidad baja.Por esto es que el hielo flota, la menor densidad del agua es a 4C, en el fondo de un lago congelado en la superficie el agua va a tener 4C de temperatura y su mayor densidad.

6. ¿Qué factores influyen para que el valor experimental, obtenido en la práctica, de la densidad del agua no sea el valor estándar?

Uno de los factores es la temperatura, otro al pesar en la balanza de tres brazos tenga un margen de error y eso no permita que salga exactamente el dato que se quiere obtener.

IX. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

Frederick R. Longo (1967). Química General. 1° Edición. Edit. “McGraw Hill”. México.

Carlos E. Armas Ramírez Carlos E. Armas Romero (1996). Ciencia Quimica- Conceptos fundamentales. 1º Edición. Edit. Bruño. Perú.

Gastón Pons Muzzo (1987) . Quimica General. 1º Edición. Editorial Bruño. Perú.

http://www.visionlearning.com/library/module_viewer.php?l=s&mid=57 http://www.profesorenlinea.cl/quimica/Densidad_Concepto.htm

“AÑO DEL CENTENARIO DE MACHU PICCHU PARA EL MUNDO”

“FACULTAD DE INGENIERÍA”

E.A.P. INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

INFORME Nº 06


PRACTICA Nº6

TÍTULO:

“Densidad de Líquidos y Sólidos”

ESTUDIANTE:

Velásquez Ruiz Anggie

DOCENTE:

Ing. Químico Rogger Armando Romero Usquiano

CURSO:

QUIMICA GENERAL e INORGÁNICA

GRUPO: “C”

NUEVO CHIMBOTE- PERU 2011

Densidad de Liquido y Soldio

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