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Informe 1er laboratorio de Quimica Medidas Y PROP. Fisicas
Física (Universidad Mayor de San Andrés)
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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES
FACULTAD DE INGENIERÍA
CURSO BÁSICO
LABORATORIO DE QUÍMICA GENERAL
QMC 100
Practica nº 1
Medidas y Propiedades Físicas
ESTUDIANTE: Univ. Mamani Mamani Limber Michael
GRUPO: “M”
DOCENTE: Ing. Grabiel Mejia
FECHA DE PRÁCTICA: 17/02/2022
FECHA DE ENTREGA: 05/03/2022
La Paz-Bolivia
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MEDIDAS Y PROPIEDADES FÍSICAS
1. OBJETIVOS
•
Realizar medidas que aproximen al valor verdadero mediante los instrumentos
de medición.
• Determinar las densidades de cuerpos regulares e irregulares y de líquidos.
• Determinar las temperaturas de congelación y ebullición del agua.
• Utilizar métodos estadísticos.
• Realizar un análisis de los datos experimentales que se dieron en el desarrollo
del experimento.
• Realizar operaciones con las magnitudes derivadas sobre la base de los datos
experimentales.
• Aprender el manejo de los instrumentos de laboratorio involucrados en los
experimentos.
• Aprender con estas experiencias lo conocido por la teoría ya aprendida en
estudios anteriores.
2. FUNDAMENTO TEÓRICO.
Las características de la materia que sirven para definirla y diferenciarla se las
denomina propiedades. Entre las propiedades de la materia se pueden distinguir
propiedades físicas y propiedades químicas.
Las propiedades físicas constituyen aquellas propiedades de los cuerpos que pueden
medirse o apreciarse sin producir ninguna alteración en la constitución de la materia,
mientras que en las propiedades químicas implican una alteración en la constitución
de al materia.
Una de las propiedades físicas de los sólidos, líquidos y gases de mucha importancia y
de gran utilidad en la química es la densidad.
2.1. Densidad
Una propiedad de cualquier sustancia es su densidad. La densidad ρ de cualquier
material se define como la cantidad de masa m contenida en cada unidadde volumen
V. Como la distribución de masa puede variar si se considera el volumen completo de
sustancia, se debe definir en forma microscópica la densidad en cada punto del cuerpo
en forma diferencial, esto es:
=
m
V
 = Densidad de la sustancia.[g / cc]; [Kg / L]; [Kg / m3]; [Lb / ft3]; [g / L]; [b / in3].
m = Masa de la sustancia. [g]; [Kg]; [Lb]; [b];
La densidad aparente es una densidad aproximada debido a que en algunos casos, como el
de los sólidos granulares, existe aire entre sus partículas, el cual hace variar el valor de esta.
La densidad relativa es la relación que existe entre un cuerpo A y un cuerpo B en las mismas
condiciones de presión y temperatura, tomando uno como referencia para su estudio.
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=
A
B
Para los sólidos y líquidos la sustancia de referencia o patrón de estudio es el agua a 4ºC y
para los gases es el aire (O2 o H2) en condiciones normales (273 K,1atm).
El flujo volumétrico es la cantidad de sustancia (expresada en volumen) que fluye por un
punto en un determinado tiempo. Su formula es:
Q=
V
t
Densidad Aparente.
La densidad aparente es una magnitud aplicada en materiales porosos como el suelo,
los cuales forman cuerpos heterogéneos con intersticios de aire u otra sustancia
normalmente más ligera, de forma que la densidad total del cuerpo es menor que la
densidad del material poroso si se compactase.
En el caso de un material mezclado con aire se tiene:
La densidad aparente de un material no es una propiedad intrínseca del material y
depende de su compactación.
Principio de Arquímedes.
El principio de Arquímedes establece que cualquier cuerpo sólido que se encuentre
sumergido total o parcialmente (depositado) en un fluido será empujado en dirección
ascendente por una fuerza igual al peso del volumen del liquido desplazado por el
cuerpo sólido.
El objeto no necesariamente ha de estar completamente sumergido en dicho fluido, ya
que si el empuje que recibe es mayor que el peso aparente del objeto, éste flotará y
estará sumergido sólo parcialmente.
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El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que un cuerpo total o
parcialmente sumergido en un fluido estático, será empujado con una fuerza vertical
ascendente igual al peso del volumen de fluido desplazado por dicho cuerpo. Esta
fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en
newtons (en el SI).
El principio de Arquímedes se formula así:
Donde ρf es la densidad del fluido, V el volumen del cuerpo sumergido y g la
aceleración de la gravedad, de este modo, el empuje depende de la densidad del
fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje actúa
siempre verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedad del fluido
desalojado por el cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena.
En laboratorio se dispone de un decímetro para la determinación de la densidad del
ácido sulfúrico, si bien no existe una relación matemática entre la concentración de
una disolución y su densidad, existe una relación unívoca entre ambas magnitudes,
esto es, a cada concentración corresponde una sola concentración. Para diversas
sustancias se a determinado esta relación, por lo cual conocida la densidad de una
solución dada puede hallarse la concentración a que corresponde.
Los densímetros son aparatos que miden la densidad de los líquidos fundándose en el
Principio de Arquímedes. Están formados por varillas de vidrio hueco que presentan un
ensanchamiento en la parte inferior y un lastre. Al sumergirlas en un líquido flotan,
cumpliéndose que el peso del volumen de líquido desalojado es igual al peso de todo
el aparato; por tanto, se hundirán más o menos según sea la densidad del líquido.
Los densímetros vienen graduados directamente en densidades (g/cm3). Existen dos
tipos de densímetros:
a) Para líquidos más densos que el agua (fig. 21.1) que llevan la indicación 1 en la parte
superior de la varilla. Esta señal corresponde a la parte sumergida cuando el líquido es
agua. Si se sumerge en líquidos más densos, se hunde menos; por ello, las indicaciones
aumentan numéricamente hacia abajo. Según su uso reciben el nombre de
pesa-ácidos, pesa jarabes...
b) Para líquidos menos densos que el agua: La indicación 1, correspondiente a la
densidad del agua, la presentan al final de la varilla; al sumergir el aparato en un
líquido menos denso, se hunde menos que en ésta, por ello la varilla está graduada en
densidades de valor numérico menores que 1 (fig.21.2). Pueden ser: pesa-éteres, pesa
alcoholes...
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Líquidos más densos que el agua:
n = 145 −
145

 =
145
145 − n
 =
140
130 − n
Líquidos menos densos que el agua:
n = 140 −
130

Siendo nlos grados Baumé y  la densidad relativa de la disolución respecto al agua a
la misma temperatura. Se conoce y se utilizan otras relaciones muy aproximadas a
estas.
Temperatura.
La temperatura es la medida del contenido calórico de un cuerpo, es una medida de la
energía en forma de calor y se mide en diferentes unidades.
Para asignar a cada nivel térmico un valor numérico es necesario disponer de una
escala de medida de la temperatura. Se han creado 4 escalas de temperatura.
Unidades absolutas: ºR grados Rankine, ºK grados Kelvin
Unidades relativas: ºC grados centígrados, ºF grados Farenheight
Las diferentes escalas están relacionadas por:
ºC-0100-0=ºK-273373-273=ºF-32212-32=ºR-492672-492
Volumen
Espacio que ocupa un cuerpo. Su unidad fundamental en el Sistema Internacional de
Unidades es el metro cúbico (m3) y en el Sistema Inglés es el pie cúbico (ft3) . El
centímetro cúbico (cm3) y el litro (l) son unidades de volumen muy utilizadas y el litro
se puede representar con múltiplos y submúltiplos.
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Masa
Cantidad de materia que posee un cuerpo. Su unidad fundamental en el Sistema
Internacional de Unidades es el kilogramo (kg) y en el Sistema Inglés es la libra (lb) . El
gramo (g) es una unidad de masa muy utilizada y se puede representar con múltiplos y
submúltiplos.
Flujo volumétrico
En dinámica de fluidos, caudal es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de
tiempo. Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un
área dada en la unidad de tiempo. Sus unidades son las de volumen y tiempo. En el
Sistema Internacional de Unidades es el m3/s
Voltaje
La tensión, voltaje o diferencia de potencial es una magnitud física que impulsa a
los electrones a lo largo de un conductor en un circuito eléctrico cerrado, provocando
el flujo de una corriente eléctrica. La diferencia de potencial también se define como el
trabajo por unidad de carga ejercido por el campo eléctrico, sobre una partícula
cargada, para moverla de un lugar a otro. Se puede medir con un voltímetro. En el
Sistema Internacional de Unidades la unidad de voltaje es el voltio (V ó volt.)
3. PROCEDIMIENTO.
3.1. Medidas de Temperatura.
• Temperatura ambiente
• Temperatura de ebullición
• Temperatura de fusión del hielo.
3.2. Volumen
Se realizarán determinaciones de volúmenes de diferentes sustancias
• Solido granulado
• Solido Regulares
• Solidos irregulares
• Líquidos
3.3. Masa.
Se realizaran determinaciones de masas de las mismas sustancias utilizadas en el
anterior inciso (solido líquido), con y sin recipiente que las contenga, utilizando la
balanza electrónica.
3.4. Flujo volumétrico.
La determinación del flujo volumétrico de los grifos de laboratorio se realiza con
ayuda de una probeta graduada y un cronómetro. Se recomienda tener un flujo
constante y realizar varia mediciones para sacar un promedio.
3.5. Voltaje.
El objetivo principal es aprender el manejo del téster o multímetro, que se usa
para las mediciones eléctricas.
3.6. Densidad de sólidos de geometría regulas.
Se determina el volumen del sólido por su forma geométrica, la masa se obtiene
por medio de la balanza electrónica. Con estos dos datos entonces obtenemos la
densidad del cuerpo.
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3.7. Densidad de sólidos amorfos.
Para determinar la densidad se realiza por el método indirecto, es decir, se obtiene
la masa del solido por medio de la balanza y para hallar el volumen sumergimos el
cuerpo en una probeta con agua donde veremos el desplazamiento del agua, ese
desplazamiento con será la diferencia de alturas el cual es el volumen del sólido.
3.8. Densidad de los sólidos granulares.
En un recipiente de volumen conocido se coloca el sólido granular enrasandolo. Se
determina la masa y volumen de dicho cuerpo por los métodos ya mencionados y
con esos datos conseguimos la densidad del sólido granular
3.9. Densidad del acido sulfúrico
Para esta parte trabajaremos con los grados Baumé y apartir de esta
relaciónempírica conseguiremos la densidad del acido sulfúrico.
3.10 Densidad del alcohol etílico.
Se determina utilizando un alcolímetro el cual permite medir los grados Gay
Lussac, es decir la comparación volumétrica %V/V.
4. MATERIAL Y REACTIVOS.
Masa y Peso: Llenando la siguiente tabla
Astro
Masa(g) 0
100 200 300 400 500 600 700
Tierra
Peso(N) 0
1
2
3
4
5
6
7
Marte
Peso(N) 0
0.4 0.8 1.2 1.4 1.8 2.2 2.6
Neptuno Peso(N) 0
1
2.2 3.4 4.4 5.6 6.8 …
Venus
Peso(N) 0
0.8 1.8 2.6 3.6 4.4 5.4 6.2
La Luna Peso(N) 0
0.2 0.4 0.4 0.6 0.8 1
1.2
Busque los valores teóricos de la gravedad en los planetas indicados y compare con los
valores experimentales para determinar el error relativo.
Llene la tabla con los resultados obtenidos
Astro
g(m/s2) experimental
Error relativo %
Tierra
g(m/s2) de
internet
9.807
9.8
0.7
Marte
3.71
3.7
1
Neptuno
11
10.98
2
Venus
8.87
8.68
19
La luna
1.62
1.6
2
1. Seleccione la opción “Todos los cuerpos tienen la misma masa”.
2. Modifique la masa de los cilindros y anote el volumen que ocupa cada uno de ellos.
3. Complete la Tabla I.
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4. Con los datos obtenidos calcular la densidad de dichos materiales y ordene estas
densidades de mayor a menor.
5.
Seleccione la opción “Todos los cuerpos tienen el mismo volumen”.
6.
Modifique el volumen de los cilindros y anote la masa de cada uno de ellos.
7.
Complete la Tabla II.
Tabal 1
Sustancia
Masa(g)
30
60
90
120
30
60
90
120
30
60
90
120
30
60
90
120
30
60
90
120
30
60
90
120
30
60
90
120
madera
oro
aluminio
cobre
Piedra pomez
granito
P.V.C.
sustancia Volumen(ml)
madera
Masa(g)
oro
Masa(g)
aluminio
Masa(g)
cobre
Masa(g)
P.pomez
Masa(g)
granito
Masa(g)
P.V.C
Masa(g)
20
14
386
54
179.8
16
53
28
Volumen(ml)
42.9
85.7
128.6
171.4
1.6
3.1
4.7
6.2
11.1
22.2
33.3
44.4
3.3
6.7
10
13.4
37.5
7.5
112.5
150
11.3
22.6
34
45.3
21.4
42.9
64.3
85.7
Tabla 2
40
28
772
108
358.4
32
166
56
60
42
1158
162
537.6
48
159
84
Densidad(g/ml)
0.7
0.7
0.7
0.7
18.75
18.75
18.75
18.75
2.7
2.7
2.7
2.7
9.09
9.09
9.09
9.09
0.8
0.8
0.8
0.8
2.65
2.65
2.65
2.65
1.4
1.4
1.4
1.4
80
56
1544
216
716.8
64
212
112
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100
70
1930
270
896
80
265
140
120
84
2316
324
1075.2
96
318
168
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Actividad 1: Determinar las masas de los distintos cilindros y registrar los datos
sustancia
aluminio
cobre
oro
madera
marmol
hierro
m(g)
54
178.4
386
17
66
157,4
Actividad 2: Determina las masas de los distintos cilindros de aluminio y registra los datos
V(cm3)
5
10
20
30
40
50
m(g)
13.5
27
54
81
108
135
Actividad 3: Con los datos de la tabla de la actividad 1, calcular la densidad de los diferentes
materiales.
sustancia
aluminio
cobre
oro
madera
marmol
hierro
d(g/cm3)
2.5
8.92
19.3
0.85
3.3
7,87
Actividad 4:Con los datos de la tabla de la actividad 2, calcular la densidad del aluminio.
V(cm3)
m(g)
d(g/cm3)
5
13.5
2.5
10
27
8.92
20
54
19.3
30
81
0.85
40
108
3.3
50
135
7,87
DENSIDAD DE LÍQUIDOS:
OBJETIVO:Comprobar en que posición quedan diferentes líquidos según su densidad al
mezclarlos.
ACTIVIDAD:Esta prueba realizará en su casa, siguiendo el procedimiento descrito a
continuación.
MATERIALES: Para realizar este experimento necesita los siguientes materiales:

4 vasos pequeños iguales

1 vaso grande de forma cilíndrica

Miel

Agua

Colorante para repostería u otro colorante

Aceite

Alcohol
PROCEDIMIENTO:

Colocamos en cada vaso pequeño el mismo volumen de miel, agua teñida con un
colorante, aceite y alcohol

Primero vaciamos al vaso cilíndrico toda la miel que contiene el vaso pequeño.

Luego con cuidado, agregamos la porción de agua con colorante. y observaremos que
se ha formado una mezcla heterogénea de dos fases.
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
PUNTO DE EBULLICIÓN Y PUNTO DE FUSIÓN: Seguir las instrucciones y llenar la tabla

Las temperaturas leídas, convertir a Kelvin.

Indicar, cuál de las sustancias es agua y porqué?.
sustancia
Punto de fusión
(°C)
Punto de
ebullición(°C)
FLUJO VOLUMÉTRICO
A
60
B
40
C
40
D
60
80
50
100
20
1. Medir el flujo volumétrico o caudal de un grifo de su casa.
2. Conseguir un recipiente de su casa, que pueda obtener el volumen.
3. Abrir el grifo y con la ayuda de un cronometro, determinar el tiempo que tarda en
llenar el volumen que determinó.
4. Realizar la prueba 5 veces
5. Registrar sus datos en la siguiente tabla:
Prueba 1
Prueba 2
Prueba 3
Prueba 4
Prueba 5
V(ml)
473
473
473
473
473
t(s)
8.96
8.59
7.28
10.87
5.10
Q
52.79
55.06
64.97
43.51
92.75
6. Indicar el caudal promedio y su error en unidades del sistema internacional
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5.CÁLCULOS y RESULTADOS OBTENIDOS.
Videos de experimentos de densidades y caudal:
https://drive.google.com/drive/folders/1WHu3_ijOaVhvdurVYnbgVlQTP_A2c2vJ
6.Conclusiones.
En el presente laboratorio aprendimos a realizar la medición de algunas de las más
importantes propiedades físicas y químicas de la materia como por ejemplo la
temperatura y la densidad.
Al obtener las densidades de los cuerpos geométricos de madera se pudo ver que estos
tienen menor densidad que la del agua por lo tanto flota, mientras que el sólido irregular
tiene una densidad mayor a la del agua por lo cual este se hunde.
En este laboratorio se pudo ver que las mediciones efectuadas no son absolutamente
confiables ya que existen errores como los que se presentaron en la medición de los
volúmenes de los líquidos con respecto a los valores extraídos de tablas. Estos errores
se deben a varios factores como ser: el error al tomar la medida del volumen debido al
error de paralaje, problemas al observar el menisco que forma el agua y cambios
imprevistos de temperatura.
Las recomendaciones para el presente laboratorio son las siguientes: debemos
organizar bien la distribución de trabajo en grupo, ya que una mala organización
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dificulta la toma correcta de los datos que llevan posteriormente a un mal cálculo en el
tratamiento de datos.
Otro aspecto importante es también tener un conocimiento suficiente de los
instrumentos que se van a utilizar en el laboratorio para un experimento mas eficaz.
7.Bibliografía:
John Perry
Manual del Ingeniero Químico
Parra – Coronel Química Preuniversitaria
Tomo 1
Segunda Edición
http://labovirtual.blogspot.com/
https://labovirtual.blogspot.com/search/label/masa%20y%20peso
https://labovirtual.blogspot.com/search/label/Densidad%282%29?m=1
https://labovirtual.blogspot.com/search/label/Punto%20de%20ebullici%C3%B3n
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