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Laboratori o de fisicoquími ca

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL HernándezE Balderas Luis, Montes Páez Gabriela, SCUELAJosé NACIONAL DE CIENCIAS León Cardona Alam X., Ramos Perez Zulin Mayrelin BIOLÓGICAS

Practica II Ley de Charles – Gay Lussac Profesora Nadia Belén Álvarez Flores

Practica II Ley de Charles-Gay Lussac

Escuela Nacional De Ciencias Biológicas

La densidad está relacionada con el grado de acumulación de materia (un cuerpo compacto es, por lo general, más denso que otro más disperso), pero también lo está con el peso. Así, un cuerpo pequeño que es mucho más pesado que otro más grande es también mucho más denso. Esto es debido a la relación P = m · g existente entre masa y peso. No obstante, para referirse al peso por unidad de volumen la física ha introducido el concepto de peso específico pe que se define como el cociente entre el peso P de un cuerpo y su volumen. Densidad relativa

Picnómetro

La densidad relativa de una sustancia es el cociente entre su densidad y la de otra sustancia diferente que se toma como referencia o patrón:

El picnómetro es un instrumento sencillo utilizado para determinar con precisión la densidad de líquidos. Su característica principal es la de mantener un volumen fijo al colocar diferentes líquidos en su interior. Esto nos sirve para comparar las densidad es de dos líquidos pesando 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, por lo que al dividir la masa de un líquido dentro del picnómetro respecto de la masa correspondiente de agua, obtendremos la densidad relativa del líquido respecto a la del agua a la temperatura de medición. El picnómetro es muy sensible a los cambios de concentración de sales en el agua.

Para sustancias líquidas se suele tomar como sustancia patrón el agua cuya densidad a 4 ºC es igual a 1000 kg/m3. Para gases la sustancia de referencia la constituye con frecuencia el aire que a 0 ºC de temperatura y 1 atm de presión tiene una densidad de 1,293 kg/m3. Como toda magnitud relativa, que se obtiene como cociente entre dos magnitudes iguales, la densidad relativa carece de unidades físicas. Peso especifico El peso específico representa la fuerza con que la Tierra atrae a un volumen unidad de la misma sustancia considerada. La relación entre peso específico y densidad es la misma que la existente entre peso y masa. En efecto: siendo g la aceleración de la gravedad. La unidad del peso específico en el SI es el N/m3.

Métodos para la medición de la densidad

Aerometria Los aerómetros son cuerpos flotantes destinados a determinar la densidad específica a cierta temperatura. Los aerómetros se dividen en tres grupos: a) de volumen constante y peso variable, b) de volumen variable y peso constante, y c) de volumen y peso variables. Los primeros se sumergen siempre hasta un mismo punto, desalojando un volumen constante de líquido; entre ellos están el de Nicholson y el de Fahrenheit. Los segundos, se sumergen a distintas profundidades según la densidad del líquido, desalojando volúmenes variables y su

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Practica II Ley de Charles-Gay Lussac peso es el del aparato; son los más numerosos (Baumé, Cartier, etc.). Por último, los de peso y volumen variables, reúnen las condiciones de los dos anteriores, desalojando cantidades de

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líquido diferentes y variando de peso según los cuerpos cuya densidad se determina; los más usados entre ellos fueron los de Rousseau y Paquet.

OBJETIVO GENERAL    

Conocer y comprender el concepto de densidad y sus diferentes definiciones. Determinar el tipo de propiedad termodinámica a la que pertenece. Conocer y manipular a los diferentes aparatos empleados en su determinación. Encontrar la relación entre la densidad y la concentración.

OBJETIVO PARTICULAR  Desarrollar un criterio para la elección del método mas adecuado para la determinación de la densidad de la condiciones de trabajo.

RESULTADOS Experimento 1 Determinación de propiedades extensivas e intensivas. a) Peso del vaso vacío: 29.92g Peso del vaso + 10 mL de muestra (vino): 37.23g Masa de la muestra: 7.31g

ρ

= m/v = 7.31g/10mL = 0.731g/mL b) Peso del vaso + 15 mL de muestra (vino): 41.26 Masa de la muestra: 11.34g

ρ

= = m/v = 11.34g/15mL = 0.756g/mL

La masa es una propiedad extensiva ya que depende de la cantidad de materia , el volumen también es una propiedad extensiva debido a que depende a la cantidad de materia contenida en él, sin embargo la densidad es una propiedad intensiva ya que no depende de la cantidad de materia. Experimento 2 Determinación de la densidad absoluta

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Practica II Ley de Charles-Gay Lussac Masa del picnómetro vacío: 31.04g Temperatura del agua destilada T = 23

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°C

Masa del agua: 10.54g Densidad del agua a dicha temperatura: 0.9975 g/mL Calcular el volumen del picnómetro con los datos de masa y densidad del agua

ρ

∴ v = m/ ρ

= m/v

= 10.54g/0.9975mL= 10.56 mL

Volumen del picnometro: 10.56mL

Densidad absoluta mediante el picnometro Determinar la densidad absoluta de las sustancias problema utilizando el volumen calculado. Sustancia problema

Ws +Wpic (g)

Jugo Vino Leche Yakult Jarabe yogurt

42.22 42.42 42.74 42.40 44.09 43.04

Masa de la sustancia (g) 11..18 11.38 11.68 11.36 13.05 12.00

Densidad (g/mL) 1.0776 1.0587 1.1060 1.0757 1.2357 1.1363

Masa del picnómetro vacio: 31.04g V calculado: 10.56mL Calculo de la densidad para c/v de las sustancias

ρ

= m/v

Vino

ρ

= 11.38g/10.56mL = 1.0776 g/ml

Jugo

ρ

= 11.31g/10.56mL = 1.0587 g/mL

Leche

ρ

= 11.68g/10.56mL = 1.1060 g/mL

Yakult

ρ

= 11.36g/10.56mL = 1.0757 g/ml

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Practica II Ley de Charles-Gay Lussac Jarabe

ρ

= 13.05g/10.56mL = 1.2357 g/ml

Yogurt

ρ

= 12g/10.56mL = 1.1363 g/ml

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Experimento 3 Determinacion de densidad relative a) Peso del picnometro vacio: 31.04 g Masa del picnometro con agua: 41.58 g Masa del agua: 10.54 g b) Repetir el inciso a con cada una de las sustancias Masa del picnómetro sustancia (g) Vino 42.42 Jugo 42.22 Leche 42.72 Yakult 42.40 Jarabe 44.09 Yohurt 43.04

Densidad relativa

ρ

+

T= 23

°C

Masa de la sustancia (g)

Densidad relativa

11.38 11.18 11.68 11.36 13.05 12

1.0796 1.0607 1.1081 1.0777 1.2381 1.1385

= ms/mp (masa de la sustancia/masa H2O)

Vino

ρ

= 11.38g/10.56mL = 1.0776 g/ml

Jugo

ρ

= 11.31g/10.56mL = 1.0587 g/mL

Leche

ρ

= 11.68g/10.56mL = 1.1060 g/mL

Yakult

ρ

= 11.36g/10.56mL = 1.0757 g/ml

Jarabe

ρ

= 13.05g/10.56mL = 1.2357 g/ml

Yogurt

ρ

= 12g/10.56mL = 1.1363 g/ml

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Practica II Ley de Charles-Gay Lussac

Experimento 4 Determinacion de la relacion entre densidad y concentración Determinar la densidad relativa por el método del picnómetro para cada una de las soluciones de sacarosa proporcionadas. Relación densidad – concentración (T = 23

°C )

Conc. de sacarosa (%)

Picnometro ( ρr )

Densímetro

1% 5% 10% 20% 40%

1.0740 1.0948 1.1157 1.1508 1.2343

1.00 1.01 1.03 1.07 1.14

ρ

Densidad relativa Sacarosa 1% Sacarosa 5%

ρ

= ms/mp (masa de la sustancia/masa H2O)

= 11.32g/10.56mL = 1.0740 g/ml

ρ

= 11.54g/10.56mL = 1.0948 g/mL

Sacarosa 10%

ρ

= 11.76g/10.56mL = 1.1157 g/mL

Sacarosa 20%

ρ

= 12.13g/10.56mL = 1.1508 g/ml

Sacarosa 40%

ρ

= 13.01g/10.56mL = 1.2357 g/ml Grafica

Ecuaciones empíricas de las rectas Densimetro

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Practica II Ley de Charles-Gay Lussac Concentración (X) 1 5 10 20 40

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Densidad (Y)

X2

Y2

XY

1 1.01 1.03 1.07 1.014

1 25 100 400 1600

1.020 1.0201 1.0609 1.1449 1.2476

1 5.01 10.3 21.4 45.6

ε x = 76

ε y = 5.25

ε x2 = 2116

ε y2 = 5.5255

ε xy= 83.35

SCx = 2126 – (762/5) = 970.8

b = SPxy/SCx

SCy = 5.5255 – (5.252/5) = 0.013

b = 3.55/970.8 = 3.6 * 10-3

SPxy = 83.35 – ((76)(5.25)/5) = 3.55

y = a +bx

Ecuacion empírica (grafica de densimetro) y = a + bx

si x = 0

a = y - bx a= 1.05 - 3.6 * 10-3 (15*2)

y = a + b (a)

a= 0.9952

la densidad relativa no tiene unidades

r= SPxy/

con lo que a es adimencional

Concentración (X) 1 5 10 20 40

Densidad (Y) 1.0740 1.0948 1.11.57 1.1508 1.2343

ε x = 76

SCx =

ε y = 5.6696

εx

2

-

ε (x)2/n

√ SCx∗(SCy)

r = 0.9972

Picnometro X2 1 25 100 400 1600

ε x2 = 2116

Y2

XY

1.1534 1.1985 1.2447 1.3243 1.5234

1.0740 5.474 11.157 23.016 49.372

ε y2 = 6.4446

SCxy =

ε xy

-

ε xy= 90.093

ε (x) ε (y)/n

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Practica II Ley de Charles-Gay Lussac SCx = 2126 – (762/5) = 970.8 3.9150 SCy =

ε y2 – ε y2 /n

SCy = 6.4433 – (5.6696)2/5 = 0.0144 1.0726

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SCxy = 90.093- (76) (5.6696)/5 =

b = (3.9150)/(970.8) = 4.032 * 10-3 a = 1.1339 – 4.0327 * 10 -3 (15.2) =

DISCUCIONES Se observó claramente la formación de unas manchas de color amarillo que tenían una diferente distribución, esto se debe a que la cromatografía es un proceso por el cual se separan los componentes de un compuesto y por medio de muestras patrón comparar y observar que componentes había en nuestra muestra. Para la determinación del amino terminal, se usó muestras de otros aminos dinitrofenilados con valores de Rf ya conocidos y se dejaron correr en el cromatograma junto al problema además de una muestra de DNFB para comparar con los componentes que contenían el problema ya que se consideró que en a muestra había una pequeña cantidad de DNFB que no reacciono

y que no se separó en la extracciones , por lo que al comparar las longitudes a las cuales se encontraban las manchas con los otros aminos dinitrofenilados ya conocidos con las manchas del roblema, también nos percatamos que la insulina tiene dos aminos terminales ya que las manchas que se obtuvieron coinciden con la glicina y la Fenilalalina; al consultar en libros la estructura de la insulina observamos que este hecho se debe a que la insulina tiene dos cadenas de aminoácidos unidas por puentes disulfuro, una de estas cadenas tiene como amino terminal a la glicina y la otra a la Fenilalalina, por eso fue que se obtuvieron esos resultados en la cromatografía.

CONCLUSIONES El método de Sanger nos sirve para conocer al aminoácido terminal de una proteína, así como para la determinación cualitativa y

cuantitativa del mismo y para determinar el número de cadenas.

Bibliografía

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Practica II Ley de Charles-Gay Lussac

Escuela Nacional De Ciencias Biológicas

-Mathews, C. K.; Van Holde, K. E.; Ahern, K. G. “Bioquímica”. Tercera Edición. Editorial Pearson Prentice Hall pp. 173-176 (2009) -Berg Jeremy Mark, Pag. 138

Stryer Lubert y Tymoczko John. Bioquímica (2008). Barcelona: Reverte.

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