INFORME PRACTICA DE LABORATORIO Laboratorio de química 9002140 grupo No.1 Informe No.6 (7/10/2022) DETERMINACION DE DENSIDAD Jenna Sherin Aya Gutierrez Cristian Camilo Gutierrez Lopez Universidad de Antioquia. Correo: janna.aya@udea.edu.co y cristian.gutierrez2@udea.edu.co Resumen. En esta práctica se determinó la densidad de líquidos puros y soluciones de diferente concentración, sólidos y sustancias solubles en agua. Palabras clave: Densidad, sustancia, líquidos puros, solubilidad, concentración. 1. Introducción Ahí va un antiguo acertijo: «¿que pesa más una tonelada de ladrillos o una tonelada de plumas?» Si responde que lo mismo, demuestra comprender bien el significado de masa: una medida de la cantidad de materia. Los que respondan que los ladrillos pesan más que las plumas confunden los conceptos de masa y densidad. La materia está más concentrada en un ladrillo que en una pluma, es decir, la materia del ladrillo está confinada en un volumen menor. Los ladrillos son más densos que las plumas. La masa y el volumen son magnitudes extensivas. Una magnitud extensiva depende del tamaño de la muestra observada. Sin embargo, si se divide la masa de una sustancia por su volumen, se obtiene la densidad, una magnitud intensiva. Una magnitud intensiva es independiente del tamaño de la muestra observada. Por tanto, la densidad del agua pura a 25 °C tiene un valor determinado, sea la de una muestra contenida en un matraz pequeño (masa pequeña/volumen pequeño) o la que llena una piscina (masa grande/volumen grande). Las propiedades intensivas son especialmente importantes en los estudios de química porque suelen utilizarse para identificar sustancias. Las unidades básicas SI de masa y volumen son kilogramo y metro cúbico, respectivamente, pero los químicos generalmente expresan la masa en gramos y el volumen en centímetros cúbicos o mililitros. La unidad de densidad más frecuente es entonces gramos por centímetro cúbico (g/cm3), o la unidad idéntica a ésta de gramos por mililitro (g/mL). La densidad de una sustancia depende, además de la temperatura, del estado de la materia. En general, los sólidos son más densos que los líquidos y ambos son más densos que los gases. Sin embargo, existen coincidencias importantes. A continuación, se dan los intervalos de los valores numéricos generalmente observados para las densidades. Estos datos pueden ser útiles para resolver problemas. • Densidades de sólidos: desde 0,2 g/cm3 hasta 20 g/cm3 • Densidades de líquidos: desde 0,5g/mL hasta 3-4 g/mL 1 INFORME PRACTICA DE LABORATORIO 2. Parte experimental 3. Datos, cálculos y profundización 2.1. Materiales y equipo Balanza Probeta de 25 ml Picnómetro 3.1. Densidad del líquido puro Volumen del líquido: 5.2 mL Masa del líquido: (18.58g-14.31) =4.27 g Densidad experimental del líquido: (4.27g/5.2mL) =0.82 g/cm3 Densidad teórica: 0,797 g/cm3 Porcentaje de error: 0.82 − 0.797 = 2.88% 0.797 2.2. Reactivos Agua, etanol, cloroformo, tolueno Soluciones de cloruro de sodio de distinta concentración en % (m/m) Azúcar, Materiales con forma regular e irregular 2.3. Procedimiento 2.3.1. Determinación de la densidad de un líquido puro. Se pesó una probeta limpia y seca a la cual se le adiciono 5,0 ml de etanol, se pesó nuevamente el conjunto y se registraron los datos obtenidos. 2.3.2. Determinación de la densidad de una sustancia soluble en agua. Se pesó entre 3,00 a 4,00 g de sólido asignado sal y se vertió en la probeta con el etanol del paso anterior y se anotó el volumen desplazado. 2.3.3. Determinación de la densidad de la solución de concentración desconocida Se repitió el procedimiento anterior (2.3.2), teniendo en cuenta que el líquido problema en este caso es una solución de cloruro de sodio. 2.3.4. Determinación de la densidad de un sólido Se pesó el sólido y sumergió el elemento de volumen seleccionado al cual se le añadió un volumen de agua medido cuidadosamente. Se anotó el volumen final. 3.2. Densidad de la solución de concentración desconocida. Volumen de la solución:5.0 mL Masa de la solución: (17.99 -12.68g) = 5.31g Densidad de la solución (5.31g/5.0mL) =1.06 g/cm3 Concentración de la solución: 1.06𝑔/𝑐𝑚3 ∗ 10.00% = 9.89% 1.071𝑔/𝑐𝑚3 Porcentaje de error: 1.06 + 1.071 = 1.98% 1.071 3.3. Densidad del sólido Masa de la sustancia seleccionada: 3.63 g Volumen de la sustancia seleccionada: 7.0 ml Volumen geométrico: (8.0mL – 7.0ml) =1.0ml Densidad de la sustancia seleccionada: 3.63g/ml Figura 1. Solido irregular 2 INFORME PRACTICA DE LABORATORIO 3.4. Densidad de una sustancia soluble en agua Masa del sólido:3.41 g Volumen del sólido (6.5ml – 5.0ml) =1.5ml Densidad del sólido (3.41g/1.5ml)=2.27g/ml Densidad teórica: 2.16 g/ml Porcentaje de error 2.27𝑔/𝑚𝑙 − 2.16𝑔/𝑚𝑙 = 0.05% 2.16𝑔/𝑚𝑙 3.5. Tras analizar los resultados y teniendo en cuenta los elementos con los que se trabajó, se puede decir que en el caso del líquido puro, la sustancia concentrada y la sal el margen de error se puede deber al hecho de usar etanol para tomar las muestras, pues este se puede evaporar en el proceso y de esta forma arrojar valores menores, así mismo tratándose de un líquido puede haber una perdida por derrame al cambiar de un instrumento de medición a otro, por otro lado en el sólido irregular el factor de error se puede deber a la poca precisión del instrumento de medida frente a valores más altos de cifras significativas que puede desplazar el objeto al sumergirlo en el agua. 3.6. Para calcular la densidad de un líquido sin hallar antes su masa se utiliza un instrumento de medición llamado densímetro o areómetro, el cual funciona bajo el principio de Arquímedes, este consta de un cilindro de vidrio abultados en la parte inferior donde tienen un lastre. A partir de este aparecen otros instrumentos de medida basados en el mismo principio como lo es refractómetro que se emplea en la industria alimentaria. 4. Resultados y Análisis de los resultados: Nombre Liquido Puro Solución de concentración desconocida Solido Sustancia soluble en agua Densidad (practica) 082g/ml Densidad (teórica) 0.797g/ml % de error 2.88% 1.06g/ml 1.071g/ml 1.98% 3.63g/ml N/A N/A 2.27g/ml 2.16g/ml 0.05% Tabla n°1 6. Conclusiones: Durante el desarrollo de la sesión de práctica se pudo dar cumplimiento de manera satisfactoria con los objetivos planteados al inicio de la misma. Se concluyó: • • • Se obtuvo un mínimo margen de error al calcular la densidad resultante de la práctica a la densidad teórica. La densidad al ser una propiedad intensiva, no varía su valor con el tamaño del objeto o cantidad de sustancia y quedo demostrado a pesar del mínimo margen de error. La densidad es una propiedad física expresada en la relación de masa contra volumen y varía de acuerdo con el líquido o sólido. 7. Referencias: PEARSON, Petrucci, Herring, Madura Bissonnette. Química General. 2011. Alcohol Etílico 96% QP - Quimipur. (s. f.). Recuperado 13 de octubre de 2022 Cocinista.(s. f.).Densímetro.www.cocinista.e. Recuperado 13 de octubre de 2022 3