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• Orly Pñata

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Práctica de laboratorio No.3 Densidad de sólidos y líquidos. Objetivo: Determinar la densidad de sustancias sólidas y líquidas en laboratorio, utilizando diferentes métodos. Material y reactivos Balanza Termómetro Probeta graduada de 50 mL Picnómetro Gotero

Tapón de corcho Vaso de precipitado de 50 mL

Fundamentos teóricos La densidad es una propiedad característica de las sustancias. Se define como la masa por la unidad de volumen de un material: Masa g g Kg Densidad = d = ------------- = ----- = ------ = ------Volumen mL cc L La densidad de los líquidos y soluciones se expresan en g/mL, la de los sólidos en g/cc y la de los gases en g/L. Para determinar la densidad de una sustancia se debe conocer su masa y su volumen. La masa se determina con una balanza y el volumen, por varios métodos, dependiendo si la sustancia es líquida o sólida. El volumen de un sólido en forma irregular se determina por el Principio de Arquímedes: Cuando se sumerge un sólido insoluble en un líquido, el cambio de volumen aparente es

éste es igual al volumen del sólido sumergido”. Los sólidos menos densos que el líquido se sumergen con ayuda de un alfiler o de un alambre delgado rígido. El volumen de sólidos regulares, como esferas, cubos, etc. se pueden determinar midiendo las dimensiones. Peso específico (P.e): el peso específico es otra propiedad importante de la materia y se define como la relación de la densidad una sustancia y la densidad del agua. gsustancia ---------------

dsuatancia cc (mL) gsuatancia P.e = ----------------- = ----------------- =-----------------D agua gagua gagua ------------Cc ( mL) A diferencia de la densidad, el peso específico no tiene unidades, pero sus valores son numéricamente iguales. El peso específico de los líquidos se puede determinar directamente con un hidrómetro. Un hidrómetro es un tubo de vidrio que está calibrado para medir el peso específico mientras flota en un líquido. La lectura se lee en la superficie del líquido. ( Ver figura XXX) En los laboratorios clínicos se usa un hidrómetro especial llamado Urinómetro, para medir el peso específico de la orina. El peso específico de la orina le permite a los médicos poder determinar algunas enfermedades del riñón o diabetes. Por ejemplo, la nocturna es un síntoma de diabetes y de enfermedades del riñón que se diagnostica cuando un paciente elimina más de 500 cc de orina con un peso específico superior a 1.018 durante un periodo de 12 horas. Procedimiento Parte I. Densidad del agua. A) Pese con una precisión de ± 0.01 g, un picnómetro con tapa y que esté limpio y seco. Llénelo con agua, tápelo, séquelo y vuelva a pesarlo. La diferencia de peso le dará la masa de agua correspondiente al volumen del picnómetro. Registre la temperatura del agua y calcule su densidad.

B). Utilice un vaso de precipitado que esté limpio y seco. Péselo, mida un volumen exacto de agua con una bureta o pipeta y descárguelo en el vaso previamente pesado. Vuelva a pesar el vaso y proceda como en el caso anterior. Haga dos mediciones más y reporte la densidad del agua con su respectiva incertidumbre. Parte II. Densidad de una muestra de vinagre. Determine la densidad del vinagre utilizando el mismo procedimiento para determinar la densidad del agua empleado en la parte I. Con la densidad del agua y la densidad del vinagre , calcule el peso específico del vinagre. Parte III. Densidad de un líquido desconocido. Proceda como en el parte I y calcule la densidad de la sustancia líquida suministrada por el profesor. Parte IV. Densidad de un sólido irregular. Tome una probeta de 25 mL y mida un volumen exacto de agua. Pese un objeto sólido suministrado por el profesor, agréguelo con cuidado a la probeta y registre el aumento de volumen. Calcule la densidad y exprese la el resultado como el promedio de tres determinaciones con su respectiva incertidumbre. Parte V. Densidad de un tapón de corcho. Pese un tapón de corcho pequeño. Llene la probeta de 25 mL con 15 a 20 mL de agua y anote el volumen exacto. Inserte el corcho en un alfiler y sumérjalo hasta que el agua lo cubra completamente. Registre el volumen desplazado. Repita el procedimiento hasta obtener resultados concordantes. Resultados. Parte I. Densidad del agua. 1) Peso del picnómetro

______g

2) Peso del vaso vacío

______g

3) Peso del picnómetro con agua

______g

4) Peso del vaso con el contenido de agua medido

______g

5) Volumen del agua usado 6) Temperatura del agua 7) Densidad del agua a (

_____°C ªC)

_____g/mL

Parte II. Densidad del vinagre. Elabore un formato similar al usado para el agua y reporte la densidad del vinagre. Parte III. Densidad de un líquido desconocido. Proceda como en 3.5.2. Parte IV. Densidad de un sólido irregular. 1. Peso del sólido.

______g

2. Volumen inicial de agua en la probeta.

_____mL

3. Volumen final de agua en la probeta

____mL

4. Volumen del sólido

_____cc

5. Densidad del sólido

_____g/cc

Parte V. Densidad de un tapón de corcho. Proceda como en 3.5.4 Preguntas y ejercicios. 1. El volumen ocupado por 12.6 g de un metal es igual al volumen ocupado por 1.2 g de agua. Determine: a) El peso específico del metal. b) La densidad del metal. 2. Un objeto de masa 27.8 g ocupa un volumen de 27 cc. ¿ Flotará o no en agua?. 3. Un recipiente pesa 771.2 g, cuando se llena con agua pesa 1678.8 g y con leche pesa 1706.3 g. Usando estos datos, determine el peso específico de la leche. 4. ¿Cuál es la densidad y el peso específico de un cubo de cobre cuya arista mide 3 cm y pesa 241.93 g?. 5.

10 g de una sustancia A ocupa un volumen igual al de 20 g de una sustancia B y la densidad de A es de 1.5 g/mL. ¿Cuál es la densidad de B?.

6. Determine la densidad de una sustancia si 1.1 litros de ella pesa lo mismo que 2.2 kg de agua a 4 ªC.

Referencias GARZON, Guillermo, Fundamentos de química general. 2da. Edición, Bogotá: McGraw-Hill, 1989. p. 5- 6, 388- 390. GUTIERREZ RIVERO S, Lilia y POVEDA VARGAS, Julio Cesar. Química I. Bogotá: Educar Editores, 1984. p 7 – 10. WOLFE, Drew H, química general, Orgánica y Biológica. 1 edición. Bogotá: McGraw – Hill.