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• Juan Daniel Fontalvo Rivas

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UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO QUÍMICA GENERAL I PRÁCTICA DE LABORATORIO GRUPO 8 SEPTIEMBRE 26 DE 2016 FLOREZ SANTIAGO ESMERALDA FONTALVO RIVAS JUAN MUÑOZ AGUILAR SHARYNE ROCHA BARRAZA JOSÉ SILVA VALERA HERNANDO

RESUMEN: En el laboratorio se estudió el uso de diferentes herramientas de laboratorio como picnómetro y probeta para encontrar el volumen y masa de distintos sólidos y líquidos. Para la realización de este experimento fue importante tener un conocimiento previo de cómo utilizar el picnómetro y la probeta. En el momento de encontrar la masa, el volumen de los sólidos y líquidos se utilizó el principio de Arquímedes y la ecuación que relaciona Volumen-Masa.

INTRODUCCIÓN:

menos entender lo que nos rodea.

En lo referente a las ciencias exactas, la

precisión

resulta

de

vital

importancia para la demostración de verdades, las cuales gracias a las matemáticas

y

sus

relaciones

permiten establecer conclusiones. Si bien en nuestra vida cotidiana nos preocupa

saber

qué

ocurre

en

nuestro entorno y por tanto nos valemos

de

nuestra

intuición

o

conocimiento para explicar o por lo

Generalmente para comprobar un hecho o una verdad recurrimos a experimentos con

herramientas y

medidas como el picnómetro y la probeta. Un buen ejemplo es la determinación del volumen de un sólido

a

partir

Arquímedes,

del

que

principio consiste

de en

sumergir un objeto en una cantidad de agua conocida para luego analizar el volumen desplazad por el objeto,

finalmente el volumen desplazado por el sólido menos el volumen inicial del agua es igual al volumen del objeto. Con

argumentos

verdaderos

podemos llegar a una conclusión verdadera, por tanto a partir de mediciones precisas (a pesar de tener un cierto

grado de error)

podemos llegar a resultados que terminarán estableciendo verdades y así explicaremos el entorno que nos rodea y sus condiciones. En resumen, las herramientas que nos

provee

permiten

el

laboratorio

comprobar, a

experiencias

o

partir

nos de

experimentos,

verdades y conceptos a establecidos como la relación masa-volumen de un objeto, el volumen de un sólido y las medidas de un sólido.

 OBJETIVO GENERAL

Conocer el volumen de distintos

DENSIDAD: Cualidad de lo que es

solidos aplicando el principio de

denso.

Arquímedes y la relación que existe entre Masa-Volumen; todo esto se realizara mediante el uso de la probeta como herramienta para medir líquidos, haciendo uso del agua y etanol para así poder encontrar el volumen de los diferentes sólidos.  OBJETIVOS ESPECÍFICOS  Conocer el volumen de distintos líquidos con el uso de la probeta.  Aprender el manejo de la balanza y sus usos.  Utilizar el material de vidrio para la medida de volúmenes.  Hallar la densidad de distintas sustancias con el uso de las herramientas de laboratorio.

Relación entre la masa y el volumen de una sustancia, o entre la masa de una sustancia y la masa de un volumen igual

de

otra

sustancia

tomada como patrón. VOLUMEN: La palabra volumen posee diversas definiciones según sea el ámbito. Una de ellas es como propiedad física de la materia: es el espacio que ocupa un cuerpo. El Sistema Internacional de Unidades establece como unidad principal de volumen al metro cúbico. También se encuentran el decímetro cúbico y centímetro cúbico y el muy utilizado litro (L). El espacio o volumen ocupado por la materia, puede medirse cuantitativamente en cualquiera de las diversas unidades arbitrarias o dimensiones. MASA: (del latín massa) es una magnitud que expresa la cantidad de materia de un cuerpo, medida por la inercia de este, que determina la aceleración producida por una fuerza que actúa sobre él. Es una propiedad extrínseca

MARCO TEÓRICO:

determina

de la

los

cuerpos medida

que de

la masa inercial

y

de

radiactivos,

en

pinturas,

tintes

y

la masa gravitacional.

barnices, etc.

ETANOL (ALCOHOL ETÍLICO): El compuesto químico etanol, conocido como alcohol etílico, es un alcohol que se presenta en condiciones normales de presión y temperatura como un líquido incoloro e inflamable con un punto de ebullición de 78,4 °C.

PICNOMETRO:

Fórmula: C2H6O

densidad de un sólido o de un líquido

Densidad: 789 kg/m³ Punto de ebullición: 78,37 °C Masa molar: 46,06844 g/mol Punto de fusión: -114 °C Denominación de la IUPAC: ethanol Clasificación: Alcohol PLOMO:

Elemento

químico

de

número atómico 82, masa atómica 207,19 y símbolo Pb ; es un metal sólido de color gris azulado, blando, maleable, dúctil, de elevada densidad y mal conductor de la electricidad; se encuentra

principalmente

en

la

galena, de donde se extrae; se usa en la fabricación de baterías, en el revestimiento de cables eléctricos, en las tuberías, balas de armas de fuego, tanques y aparatos de rayos X, como

protector

de

materiales

Recipiente

de

pequeñas dimensiones que se usa para determinar la densidad de un sólido o de un líquido. Recipiente de pequeñas dimensiones que

se

usa

para

determinar

la

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Medida de volúmenes:

Medida de la masa:

Para poder determinar los volúmenes de los objetos primero identificamos su tamaño para continuar con todo este proceso, tomamos en nuestro caso tres objetos los cuales tienen un tamaño y masa distinta los cuales son: Un artefacto de acero, un tornillo y una piedra. Las cuales procedimos a analizar sus volúmenes en la probeta milimetrada. Para determinar los volúmenes de los objetos depende de la cantidad de desplazamiento del agua o del líquido que estemos analizando en el momento al descender el objeto hasta el fondo del recipiente.

Para poder determinar la masa de los objetos primero identificamos su tamaño para continuar con todo este proceso, tomamos en nuestro caso tres objetos los cuales tienen un tamaño y masa distinta los cuales son: Un artefacto de acero, un tornillo y una piedra. Las cuales analizamos en la balanza para hallar su masa. OBJETO ARTEFACTO DE ACERO PIEDRA TORNILLO

MASA DETERMINADA 9.9 g 10 g 7.5 g

OBJETO ARTEFACTO DE ACERO PIEDRA TORNILLO

VOLÚMEN 0,5 /ml 0.5 /ml 0.1 /ml

EVIDENCIAS:

CONCLUSIÓN: En esta experiencia o experimento aprendimos la importancia de la relación masa-volumen en los objetos y cómo medir el volumen de un sólido conociendo su masa, pesándolo en una balanza, y sumergiéndolo en una probeta con una cantidad conocida de agua aplicando el principio de Arquímedes. Se probó también cómo varía esta medición cambiando de líquido, en

este caso probamos con etanol y se



Masa = 7.60 g

comprobó este cambio con varios



Volumen = 0.90 ml

objetos como: un tornillo, un pedazo



D=7.60g/0.90 ml = 8.44 g/ml

de plomo y una piedra.

Segunda muestra experiencia



Masa = 8.40 g

porque nos dimos cuenta de cómo a



Volumen 0.74 ml

partir de las matemáticas podemos



D=8.40g/0.74ml = 11.35 g/ml

Fue

importante

esta

demostrar las relaciones establecidas en la química, esto quiere decir que las

ciencias

básicas

están

relacionadas o trabajan en conjunto para concluir en verdades.

Conociendo que la densidad del plomo es de 11.35 g/ml, muestra

en

la

la única que

se

obtiene esta densidad es la segunda muestra.

PREGUNTAS GUÍA:

Una muestra de forma esférica de

1. Dos muestras metálicas una de las

masilla insoluble en agua peso 10.51

cuales fue conocido para ser plomo

g y cuando se colocó en agua

denibelizado. La primera muestra

desplazo

tiene una masa de 7.60 g y desplazo

densidad de la masilla?

0.90 ml de agua. La segunda muestra tiene una masa de 8.40 g y desplaza un volumen de 0.74 ml de agua.

8.50

ml.

¿Cuál

1.24g/ml Masa = 10.51 g

tiene plomo?

Volumen=8.50ml

La muestra que tiene plomo es la

D=10.51g/8.50ml=1,23g/ml

realizar

la

relación

densidad=masa/volumen de las dos muestras se obtiene: Primera muestra:

la

La densidad de la masilla es :

¿Cuál de las siguientes muestras

segunda, porque al momento de

es

La masilla fue alongada por balanceo a una forma diferente a la esférica original. ¿Cuántos ml de agua serán desplazados colocando la masilla alargada en el agua?

Los ml de agua desplazados será el

Al conocer su volumen y su densidad

mismo 8.50ml; ya que lo único que

ahora si procedemos hallar su masa,

cambio fue su forma, no su masa, ni

conociendo que D=m/V, al despejar

su peso.

masa nos quedaría M= V x D

1. ¿Cuál sería la masa de un cubo de plomo que tiene de 1.0 cm de arista?

M = 1.0 cm3 x 11.35g/cm3= 11.35g La densidad del oro 19.3 g/ml ¿Cuál sería la masa de un cubo de oro de

La masa del cubo de plomo es : 11.35

1.0 cm de arista? ¿Qué volumen de

g

agua desplazaría? 

Densidad

del

plomo=

La masa del cubo de oro es de=

11.35g/ml

19.3g



Volumen= ?

D= 19.3 g/cm3



Masa=?

V=?



Arista del cubo= 1.0 cm

M=?

El volumen de un cubo se halla

Arista=1.0 cm

multiplicando su altura por el ancho y por su base.

Volumen = 1.0 cm3 M=DxV Volumen= 1.0cm x 1.0cm x 1.0cm= 1.0cm3

A= 1.0cm

A= 1.0cm

M = 19.3 g/cm3 x 1.0 cm3 = 19.3 g

El volumen de agua que desplazara

sobre las regiones frías que son más

es de 1.0 ml

densas. Las corrientes de convección se

2. ¿Por qué no se deben pesar sustancias directamente sobre el platillo de la balanza?

producen

por

de temperatura manera

que

y los

diferencias densidad, materiales

de más

calientes pesan menos y ascienden y

No se deben pesar directamente en

los materiales más fríos, son más

el platillo de la balanza, para que el

densos y pesados y descienden.

resultado

no

sea

alterado

por

residuos de sustancia que se hallan pesado antes, también para evitar

3. ¿En qué consiste el error de paralaje?

que reaccionen con otras sustancia o

Cuando

incluso a contaminarlas. Y en algunos

oblicuamente un indicador (aguja,

caso para evitar que el platillo de la

superficie de un líquido, etc.) y la

balanza sufra de corrosión (si la

escala del aparato. Para tratar de

sustancia es corrosiva).

evitarlo o, al menos disminuirlo, se

Cuando se pesan objetos calientes sobre el platillo de la balanza se obtiene una masa algo inferior a la que se obtiene el objeto en frio. Lo anterior ocurre debido a las corrientes de convección. ¿Qué se entiende por corrientes de convección? La convección es una forma de transferencia térmica. Un gas o un fluido llegan a ser menos densos cuando son calentados. Entonces tienen una tendencia a elevarse

un

observador

mira

debe mirar perpendicularmente la escala de medida del aparato.

En la imagen se muestra como

a que sus moléculas son repelidas

debemos

de

por la mayoría de las superficies. Si

evitar

deseamos realizar la lectura del

medida

mirar en

los

aparatos

química

para

cometer el error de paralaje. Siempre

volumen

de

ambos

líquidos,

se

colocando lo que queremos medir a

considera la parte inferior del menisco

la altura de los ojos, nunca se debe

en el caso del agua, y la parte

mirar por encima o por debajo, ya que

superior del mismo en el caso del

si lo hacemos estaremos cometiendo

mercurio.

un error de paralaje. 4. Los líquidos contenidos en recipientes

de

estrecha

capilaridad muestran en su parte

inferior

un

menisco.

¿Cuál es la razón por la que el menisco

del

mercurio

sea

5. Elabore una lista de materiales

contrario al resto de los otros

de vidrio:

líquidos? Explique: El menisco es la curvatura que se

Volumétrico: graduado y aforado

observa en la parte superior de los

No

líquidos

refractario

superficie

como del

respuesta recipiente

a

la

que

los

contiene. En la mayoría de los líquidos polares como el agua, el menisco que forman es cóncavo (hacia abajo) pues son atraídos por la superficie del recipiente (como por ejemplo una bureta). En el caso del mercurio, el menisco que forma es convexo (hacia arriba) y esto se debe

volumétrico:

refractario

y

no

Material volumétrico graduado: los materiales volumétricos graduados son los que tienen plasmada una escala para la medición del volumen, estas son:  Pipeta graduada  Probeta  Bureta

rompe al aumentar bruscamente su Material volumétrico aforado: posee uno o más aforos, los cuales son marcas

graduadas

con

precisión

sobre el vidrio para indicar que ese es el volumen indicado, estos son:  Pipeta aforada  Matraz aforado  Picnómetro

temperatura, estos son:         6.

de porcelana: refractaria y no

Material no volumétrico el material de vidrio

no

ninguna

volumétrico, marca,

o

no

escalan

permitan medir el volumen, estas se clasifican en material refractario y no refractario. Materia no volumétrica refractaria: el material de vidrio refractivo es aquel que

se

puede

calentar

a

altas

temperaturas, estos son:         

refractaria.

tiene que

Tubo de ensayo. Balón de destilación. Erlenmeyer. Beakers. Condensadores. Rota vapores. Thiel. Tubos capilares. Kitasato.

Material no refractario: es aquel que no se puede calentar porque se

Cubetas. Desecador Probeta de decantación. Capsula de Petri. Vidrio de reloj. Cristalizador. Frasco gotero. Porta objetos. Elabore una lista de material

Materiales de porcelana refractarios:  Crisol con capa  Capsula  Materiales de porcelana no     7.

refractarios: Mortero Embudo de Buchner Espátula Anillos de Rasching Elabore una lista de materiales

           

metálicos. Aro de hierro Malla de asbesto Pinza para crisol Espátula Nuez Pinza para refrigerante Trípode Soporte universal Espátula metálica Mechero de Bunsen Mechero de Mecker Bisturí

 Balanza de dos platinas

BIBLIOGRAFÍA: https://es.wikipedia.org/wiki/Convecci %C3%B3n http://es.slideshare.net/osmarero1/menisco-de-un-liquido http://www.notapositiva.com/trab_estu dantes/trab_estudantes/fisico_quimic a/fisico_quimica_trabalhos/medicaovo lumes.htm http://todoquimicalaboratorio.blogspot .com.co/2014/05/implementos-devidrio-no-refractario.html

https://eltecnicoambiental.wordpress. com/2013/09/02/material-delaboratorio-iii-no-volumetricos/ http://es.slideshare.net/blablalba/usode-material-volumtrico http://reconocimientoquimica.blogspot .com.co/

https://wikis.engrade.com/materialesd elaboratoriod