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PRACTICA # 2
“ DENSIDAD ” INTRODUCCIÓN La Densidad se define como la masa contenida de un cuerpo en la unidad de volumen. m
δ
=
v
[=]
kg m3
o
gr cm 3
Dadas las condiciones de presión y temperatura, la densidad es una característica física de una sustancia, aunque su masa y volumen varíen ampliamente. La masa y el volumen son ejemplo de propiedades extensivas, que dependen de la cantidad de sustancia presente. Por otra parte, la densidad es una propiedad intensiva; es decir, independiente de la cantidad de sustancia presente. En el agua, en la densidad, la proporción de su masa a su volumen, es constante a temperatura y presión particulares sin importar el tamaño de la muestra.
DENSIDADES DE ALGUNAS SUSTANCIAS SUSTANCIAS COMUNES* SUSTANCIA
ESTADO FÍSICO
DENSIDAD (g/cm 3 )
Hidrógeno
Gas
0.0000899
Oxígeno
Gas
0.00133
Alcohol de grano
Líquido
0.789
Agua
Líquido
0.998
Sal de mesa
Sólido
2.16
Aluminio
Sólido
2.70
Plomo
Sólido
11.3
Oro
sólido
19.3
* A temperatura temperatura ambiente (20°C) y presión atmosférica normal (1 atm).1 En ocasiones se habla de densidad relativa que es la relación entre la densidad de un cuerpo y la densidad del agua a 4 °C, que se toma como unidad. Como un centímetro cúbico de agua a 4 °C tiene una masa de 1 g, la densidad relativa de la sustancia equivale numéricamente a su densidad expresada en gramos por centímetro cúbico. La densidad puede obtenerse de varias formas. Por ejemplo, para objetos macizos de densidad mayor que el agua, se determina primero su masa en una balanza, y después su volum volumen; en; éste se puede puede calcul calcular ar a través través del cálcul cálculo o si el objeto objeto tiene forma forma geomét geométric rica, a, o sumerg sumergién iéndol dolo o en un recipi recipient ente e calibr calibrand ando, o, con agua, agua, y viendo viendo la diferencia de altura que alcanza el líquido. Para medir la densidad de líquidos se utiliza el densímetro, que proporciona una lectura directa de la densidad, y es un instrumento de metal o vidrio graduado que tiene una parte inferior en forma de ampolla llena de plomo o mercurio que flota por si mismo en 1
Silberberg Martín S. QUÍMICA GENERAL editorial Mc Graw Hill 1era edición, México DF 2002 PP. 23,23
2 la disolución a medir, cuando está sumergido, la varilla graduada se eleva verticalmente para dar una escala; deben calibrarse según el tipo de líquido a analizar.2
CÁLCULO DE LA DENSIDAD EN LÍQUIDOS E n laboratorio, se coloca el líquido en un recipiente utilizando una probeta y una pipeta (para volúmenes mas pequeños) y una balanza (de preferencia electrónica) ; se calcula primero el volumen del líquido, luego se calcula el volumen del soluto, se divide cada medida de la masa de agua por el volumen que ocupa y así mismo se hace con las medidas del soluto, de manera que se encuentra su densidad.
CÁLCULO DE LA DENSIDAD EN SÓLIDOS Se utiliza la relación d = m / v , primero se determina la masa del sólido en la balanza. Para determinar el volumen: •
Cuerpos regulares: se aplica la fórmula; si es necesario conocer alguna de sus dimensiones, lo mediremos con el calibre, la regla o el instrumento de medida adecuado.
•
Cuerpos Irregulares: En un recipiente graduado se colocará agua y se anotará su nivel; la diferencia de niveles será el volumen del sólido (todas las medidas se deberán realizar por lo menos 3 veces y se calculará la media aritmética para reducir errores).
MEZCLA: Es la unión de 2 o mas sustancias en proporción variable, en la que los componentes conservan sus propiedades físicas o químicas; sus componentes se pueden separar fácilmente por medios físicos; generalmente no hay absorción o desprendimiento de energía. •
Mezclas homogéneas: sus componentes se encuentran distribuidos uniformemente en una sola fase.
•
Mezclas heterogéneas: Son aquellas cuyos componentes no se distribuyen uniformemente y se distinguen con facilidad; se encuentran en dos o tres fases.
SOLUBILIDAD: Es la propiedad de una sustancia para disolverse en otra; la sustancia que se disuelve recibe el nombre de soluto y la sustancia en que se disuelve recibe el nombre de disolución. Si el soluto se disuelve en grandes cantidades, decimos que es muy soluble; si lo hace en pequeñas cantidades es poco soluble, pero si no se disuelve en ninguna cantidad, lo llamamos insoluble. También puede definirse así: Solubilidad es la cantidad en gramos que se necesitan para saturar 100 gramos de disolvente o solvente determinado a una temperatura dada. La solubilidad en el agua, se expresa como la cantidad en gramos de soluto que se disuelve a una temperatura dada. A las disoluciones homogéneas se les llama soluciones. Las soluciones o disoluciones son mezclas ópticamente homogéneas de dos o mas sustancias en proporción variable; no se observan diferencias en ellas, se califican tomando como base la concentración.
FASES DE LA SOLUCIÓN O DISOLUCIÓN: •
Fase dispersante: El soluto se encuentra en menor proporción.
•
Fase dispersora: El solvente o disolvente se encuentra en mayor proporción. 2
"Densidad." Enciclopedia® Microsoft® Encarta 2001. © 1993-2000 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.
3 CONCENTRACIÓN: Relación entre el peso del soluto y el peso del disolvente. La concentración del soluto se expresa como la proporción que existe entre el número de gramos del soluto, por cada 100 gramos del disolvente, o bien, la proporción entre el número de gramos de soluto por cada litro de disolución; de acuerdo con esto, la concentración de una solución dependerá de la cantidad de soluto que pueda disolverse en el disolvente, tanto por su peso como por su volumen. Tomando en cuenta la concentración, las disoluciones se dividen en: •
Solución Diluida: Es aquella que contiene una pequeña proporción del soluto disuelto en una gran cantidad de disolvente.
•
Solución Concentrada: Gran cantidad de soluto disuelta en una pequeña cantidad de disolvente.
•
Solución Saturada: Es aquella en la que las moléculas del soluto están en equilibrio con las moléculas del disolvente.
•
Solución Sobresaturada: Es aquella que tiene solución en mayor cantidad de soluto que la saturada en la misma cantidad de disolvente, con las mismas condiciones de temperatura y presión.
En unidades físicas específicas, la concentración puede expresarse de la siguiente manera:
a)
Relación entre el porcentaje en masa y volumen. %
m
=
V
Gramos _ de _ soluto Gramos _ de _ disolución
×
100
b) Porcentaje en peso: Se expresa la masa del soluto en gramos por P gramos _ de _ soluto = × 100 100 gramos de disolución. % P gramos _ de _ solvente c) Porcentaje en volumen: Es el numero de unidades de volumen del soluto utilizadas para obtener 100 (de las mismas) unidades de disolución.
%
V
=
V
ml . _ de _ soluto ml . _ de _ disolución
×
100
COEFICIENTE DE SOLUBILIDAD: Es la cantidad de soluto que se disuelve saturando 100 gramos de disolvente, a una temperatura y presión dadas.
FACTORES QUE AFECTAN LA SOLUBILIDAD: 1.
Presión
2. Temperatura 3. Naturaleza del solvente
NATURALEZA DEL SOLUTO Y DEL SOLVENTE El agua es un disolvente excelente para la mayoría de los componentes inorgánicos, pero es un mal disolvente para las grasas y las ceras, para las que el benceno y el éter son buenos disolventes; para las sustancias orgánicas existen buenos disolventes como el bisulfuro de carbono, éter sulfúrico, alcohol etílico, benceno y cloroformo3. 3
Allier Rosalía etal LA MAGIA DE LA QUÍMICA
4 SAL (NaCl) : Se caracteriza por sus enlaces iónicos, lo que le da lugar a puntos de fusión relativamente altos, conductividad eléctrica en disolución y estructura cristalina en estado sólido; transparente e incolora con brillo parecido al hielo.
AGUA (H 2 O) :Se le considera como un solvente universal; su densidad depende del estado de agregación y la temperatura, en líquido es mas densa que en estado gaseoso que es mas pequeña y en estado sólido es media (el aire en el interior del hielo lo hace menos denso que en estado líquido).
PROBLEMA # 1 ¿Cuál es la relación masa/ volumen, expresada en g/ ml, en los siguientes volúmenes de la disolución problema: 25ml, 50ml y 100ml? OBJETIVOS: General :
Obtener la densidad que tienen distintas disoluciones:
Determinar la densidad de las disoluciones dadas en el laboratorio.
Particulares:
Conocer la relación existente entre la masa de un soluto ( una sal – NaCl ) y un determinado volumen de un solvente ( H2O)
MATERIAL: 3 vasos de precipitados de 150mL 1 probeta de 100mL 1 espátula o cucharilla 1 vidrio de reloj
Preparación de las disoluciones: se pesan .5, 1, y 1.5 g de sal (NaCl) y se agregan 24.5mL, 49mL y 98.5mL de agua (H 20 ) respectivamente, a cada vaso de precipitados. vaso 1 vaso 2 vaso 3
g de NaCl 0.5 1 1.5
mL de H2O 24.5 49 98.5
Equipo: 1 Balanza Analítica 1 Balanza Granataria.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 1. Mida la temperatura inicial de cada disolución y si existe alguna diferencia, trate de estandarizarla. 2. registre sus datos en la tabla 1. 3. Determina la masa de cada uno de los siguientes volúmenes de la disolución problema: 25mL, 50mL y 100mL. 4. Calcule la relación masa/volumen en cada caso del experimento
editorial EPSA, México DF 1995 1era edición pp.92-116
5 5. Pese los vasos de precipitados inicialmente ( limpios y secos) 6. Pese los vasos de precipitados una segunda ves pero con las disoluciones problema para poder determinar la densidad de dichas disoluciones. 7. repita el experimento 10 veces, con la ayuda de la balanza analítica y la balanza granataria respectivamente.
RESULTADOS: Gráfica de Dens idad
0.025 e 0.02 d a 0.015 d i s 0.01 n e D0.005
0 0.5g/ 24.5mL
1g/49mL
1.5g/98.5mL
gramos/mililitros
GRAFICA Nº 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
25mL 24.7514g 24.7513g 24.7598g 24.7613g 24.7619g 24.7664g 24.7635g 24.7565g 24.7598g 24.7632g
50mL 49.5198g 49.5213g 49.5387g 49.5396g 49.5269g 49.5326g 49.5236g 49.5369g 49.5287g 49.5326g
100mL 99.2578g 99.2547g 99.2614g 99.2636g 99.2574g 99.2654g 99.2536g 99.2565g 99.2687g 99.2565g
25mL 0.99 0.99 0.9903 0.9904 0.9904 0.9906 0.9905 0.9902 0.9903 0.9905
50mL 0.9903 0.9904 0.9907 0.9905 0.9905 0.9906 0.9904 0.9907 0.9905 0.9906
100mL 0.9925 0.9925 0.9926 0.9926 0.9925 0.9926 0.9925 0.9925 0.9926 0.9925
TABLA Nº 1 GRAFICA Nº 1.1 Gráfica de Dens idad
0.993 0.9925 0.992 0.9915 d a d i
0.991
s n 0.9905 e d 0.99
0.9895 0.989 0.9885 1
2
3
4
5
6
muestras
7
8
9
10
6
CUESTIONARIO: 1.
¿Qué relación se encuentra en los resultados obtenidos? Existe una relación proporcional entre los vasos 1 y 2, pero en el tercer vaso cambia esta proporcionalidad.
2. trace el grafico de masa / volumen.
3. interprete la grafica obtenida En la gráfica Nº 1 se muestra la relación de proporcionalidad de las distintas densidades obtenidas en nuestras soluciones problema.
4.
5.
En la grafica Nº 2 se muestra la relación de la densidad que existe entre la suma del soluto con el solvente, entre el volumen de la solución. ¿Qué valor tiene la pendiente? ¿ Que significado físico tiene ese valor? En nuestra grafica podemos observar cómo decrece nuestra línea, al llegar a la disolución Nº 3. ¿Cuál es la relación masa / volumen , expresada en g / mL, en los siguientes volúmenes de la disolución problema: 25mL, 50mL y 100mL? la relación masa / volumen es de 1.
DISCUSIÓN DE RESULTADOS: Con la ayuda de nuestras graficas, podemos observar dos cosas principalmente: 1. Se puede observar que la disolución número 3 (1.5g de NaCl / 98.5mL de H 2O) su densidad cambia ( Disminuye) puesto que en las dos disoluciones anteriores se mantenía constante por la relación de proporcionalidad que mantenían ( .5g g de NaCl / 25mL de H2O), se observa que en la disolución Nº3 se pierde esta, dando como resultado, la disminución de nuestra densidad. Como ya sabemos, la relación de proporcionalidad a la cual se hace referencia, es que a mayor cantidad de soluto en una disolución, nuestra concentración de soluto aumenta, dándonos como resultado el aumento de la densidad en esa disolución. Caso contrario es cuando disminuye la cantidad de soluto en un solvente determinado, nuestra concentración de la disolución , nos disminuye, dándonos como resultado, la disminución de nuestra densidad en la disolución. 2. En nuestra gráfica Nº 2 podemos observar la relación que guardan las densidades de nuestras disoluciones problema, la cual es de 1 si tomamos en cuenta de que se hizo la equivalencia de 1 g de NaCl y 1mL de H 2O. Hay que recordar que teóricamente la densidad del agua H 2O es de 0.99780g/cm3 a temperatura de 22ºC, temperatura a la cual se realizaron los experimentos de determinación de la Densidad de las disoluciones.
CONCLUCIONES: Podemos decir que la relaciona que guarda la masa y el volumen, para la determinación de la Densidad , ya sea de líquidos o en su caso de los sólidos, va a depender de la cantidad de soluto agregado a nuestra disolución problema y que dependerá también en gran medida, de la temperatura a la cual se estén realizando nuestros experimentos, debido a que con el aumento o la disminución de temperatura, nuestro disolvente, puede reaccionar de distinta manera.
7
PROBLEMA # 2 ¿Cuál es la relación masa/ volumen (densidad), en g/ ml, de cada una de las disoluciones problema?
OBJETIVOS:
General: Observar el tipo de disolución que se forma.
Particulares:
Encontrar las densidades de cada una de las disoluciones.
Comparar las diferencias de densidad de las disoluciones.
MATERIAL:
9 vasos de precipitado (50ml, 100ml, 150ml) 1 termómetro 1 pipeta graduada (5ml) 1 probeta (100ml) 1 agitador 1 espátula 1 marcador
Equipo:
1 balanza granataria 1 balanza analítica Reactivos:
Agua (H 2 O)
Cloruro de sodio, sal (NaCl)
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 1) 2) 3) 4)
5)
6) 7) 8) 9) 10)
Mida la temperatura del agua. Numere con letras 9 vasos de precipitado (previamente lavados). Determine la masa de cada uno de los vasos de precipitado perfectamente seco. Agregue a cada vaso la cantidad de sal que le corresponde, pesándola con la balanza correspondiente : A (0.3gr), B (0.5gr), C (0.7gr), D (0.9gr), E (1.1gr) F(1.3gr), G(1.5gr), H(1.7gr), I (1.9gr). A cada vaso vierta agua para completar 50ml de disolución; para esto se utiliza la probeta para medir los ml enteros y la pipeta para medir las fracciones de ml, restándoles a los 50ml, la cantidad de sal. Preparar las disoluciones de agua con sal. Mida la temperatura inicial de cada una de las disoluciones, si existe alguna diferencia trate de estandarizarla. Determine la masa de cada vaso con la disolución correspondiente. Calcule la masa correspondiente a los 50ml de cada una de las disoluciones (restando la masa del vaso, de la masa de la disolución con el vaso) Calcule la densidad para cada una de las disoluciones.
RESULTADOS: • •
Temperatura inicial del agua: 20°C Temperatura inicial de las disoluciones: 21°C
8 TABLA 2
DISOLUCIÓN VOMLUMEN (ml) MASA DE LA DISOLUCIÓN (g) MASA/ VOLUMEN (g/ ml)
A 50 0.3
B 50 0.5
C 50 0.7
D 50 0.9
E 50 1.1
F 50 1.3
G H 50 50 1.5 1.7
I 50 1.9
0.006 0.01 0.014 0.018 0.022 0.026 0.03 0.034 0.038
GRÁFICA DE DENSIDAD I
0.038 0.034
N G Ó I C U E L O S I C D
0.03 0.026 0.022 0.018 0.014 0.01 0.006
A 0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
DENSIDAD (g/ mL)
DISCUSIÓN DE RESULTADOS: ⇒
⇒
⇒
⇒
La temperatura de las disoluciones cambio ya que hubo presencia de sales, lo que hace que se modifique la temperatura de la disolución, ya que se hace un esfuerzo mecánico que produce calor. Obtuvimos una mezcla homogénea (solución diluida) de sal (soluto) con agua (solvente) donde la sal se disoció con el agua. Por medio de nuestras tablas observamos como mientras mas sal contenía la disolución, la densidad aumentaba, ya que la densidad es directamente proporcional a la masa del soluto e inversamente proporcional al volumen del solvente, por lo que si aumenta la masa, aumenta la densidad. Al utilizar la probeta para medir los enteros de los ml de agua, y la pipeta para las fracciones de ml, nos dio resultados aun mas exactos.
CUESTIONARIO #2 1) ¿Tienen la misma masa los 50ml de cada una de las disoluciones? No, esta varía dependiendo de la cantidad de soluto de cada disolución a utilizar. 2) ¿Es igual la relación masa/ volumen en cada caso? No, ya que si la masa de la disolución aumenta con respecto al volumen, la densidad también aumenta ya que es proporcional a la masa.
0.04
9 3) ¿Cómo varía la relación masa/ volumen de las disoluciones problema? En las disoluciones que contenían mas sal, la densidad era mayor que las que contenían poca sal. ¿Tiene algún significado esta variación con respecto a la concentración de las disoluciones? Si, en este caso en particular de la mezcla de cloruro de sodio con agua, tanto la concentración como la densidad de las disoluciones son iguales, por las características de los reactivos utilizados ya que no reaccionan, solo se disocian, además de que la concentración en la disolución era mínima, es decir, era tan solo una solución diluida. 4) ¿Cuál es la relación masa/ volumen (densidad) en g/ ml, de cada una de las disoluciones problema?
DENSIDAD (g/ ml) DISOLUCIÓN
0.00 0 6 .01 A B
0.01 4 C
0.01 8 D
0.02 0.02 0 2 6 .03 E F G
0.03 4 H
0.03 8 I
CONCLUSIONES: La densidad es constante, sin embargo al tratarse de una mezcla varía dependiendo de la cantidad de soluto requerida, y el volumen de la disolución a utilizar, dependiendo del soluto (en este caso particularmente hablando de la sal), al agregar mas soluto, y utilizar para el cálculo de la densidad de la solución el mismo volumen, la densidad aumenta conforme aumenta la masa del soluto por su proporcionalidad. Al mezclar reactivos como sal y agua, no ocurre reacción química ya que la sal tan solo se disocia en el agua, lo que sirve para que si uno después agrega otro reactivo, los iones de la sal se combinen con este para reaccionar.
PROBLEMA # 3 ¿Cúal es la concentración expresada en porcentaje en peso (%p/p), de cada una de las disoluciones problema?
OBJETIVOS:
•
•
General: Aprender el uso adecuado de material completo de laboratorio además de aprender nuevos métodos que pueden ayudar a objetivos de la vida diaria
Particulares:
Obtener resultados lógicos a partir de mediciones hechas por nosotros mismos sin necesidad de tener que recurrir a ayuda de el profesor Saber y conocer las propiedades de la densidad así como el uso de mezclas y como algunas de estas pueden separarse por distintos métodos
MATERIAL
Vasos de precipitados Probeta
10
Pipeta graduada Bulbo
Equipo:
Parrilla Balanza granataria Balanza analítica
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 1. 2. 3. 4. 5.
Se hace la disolución correspondiente con la cantidad de soluto y solvente necesario o indicado en el experimento Se pesa la disolución obtenida y se registra en la tabal que se haya hecho Se pone en la parilla a temperatura de modo que esta no ocasione perdida de muestra por proyección de sólido Se mantiene de modo que el agua se evapore y quede solo el sólido que es la sal sin nada de humedad en las paredes de los vasos Se pesa la muestra y se registran los datos obtenidos
RESULTADOS En esta tabla se tienen en concreto los resultados dados en la bitácora
PESO DEL RESIDUO+VASO En esta tabla se tiene llena y completa la tabla pedida en el experimento:
disolución
A
B
C
D
E
F
G
H
I
volumen (ml)
50
50
50
50
50
50
50
50
50
VASO A 63.5gr B 64.55gr C (g/30.75gr densidad ml) D 65.15gr obtenida en el E dos 66.15gr problema F 64.5gr G 50gr H 58.75gr masa de disolución I 55.4gr
SAL
H2O
0.3gr 0.5gr 0.7gr 0.006 0.9gr 1.1gr 1.3gr 1.5gr 1.7gr 50.8 1.9gr
49.7gr 59.5gr 49.3gr 0.01 49.1gr 48.9gr 48.7gr 48.5gr 48.3gr 50.5 48.1gr
H2O+SAL
B.GRANATARIA
114.01gr 115.05gr 77.1gr 0.018 0.014 113.45gr 114.5gr 112.91gr 97.8gr 107.4gr 46.35 48.3 104.5gr
64gr 65gr 31gr 0.026 0.022 66gr 67.2gr 67.6gr 50.9GR 60GR 48.3 48.41 57.5GR
B.ANALITICA 64.1782gr 65.1352gr 31.9839gr 0.03 0.034 66.1590gr 67.3805gr 67.4748gr 51.2055gr 60.3200gr 47.8 48.65 57.5486gr
0.038
49.1
11 masa residuo solidó (masa residuo/masa disolución) concentración (%)
0.3
0.5
0.7
0.9
1.1
1.3
1.5
1.7
1.9
0.005
0.009
0.015
0.018
0.022
0.026
0.031
0.034
0.038
0.6%
1.01%
1.41%
1.8%
2.24%
2.66%
3.09%
3.5%
3.95%
concentración (g soluto/ V disolución)
0.5%
0.9%
0.15%
0.18%
0.22%
0.26%
0.31%
0.34%
0.38%
GRÁFICAS
densidad del problema 2 0.04 0.03 s o m 0.02 a r g
0.01 0 A
B
C
D
E
Disolucion
F
G
H
I
12 Masa residuo solido
2 1.5 Gramos
1 0.5 0 A
B
C
D
E
F
G
H
Disolucion
Masa resi duo/masa di solucion
0.04 0.035 0.03 0.025 Gramos
0.02 0.015 0.01 0.005 0 Disolucion
Concentracion 4.00% 3.00% Porcentaje 2.00% 1.00% 0.00% A
B
C
D
E Disolucion
F
G
H
I
13
Concentracion g soluto/V disolucion 1.00% 0.80% Pòrcentaje
0.60% 0.40% 0.20% 0.00% A
B
C
D
E
F
G
H
I
Disolucion
DISCUSIÓN DE RESULTADOS En el final se obtuvo por a través de la comprobación junto con experimentos que al hacer las disoluciones (mezclas homogéneas) se disuelve cierta cantidad de soluto en el agua (en este caso sal) después se le aplico calor por medio de la parrilla esperando a que el agua hirviera y quedara solamente el soluto con esto se comprobó que dependiendo de la cantidad de calor es la proyección de los sólidos esto da paso a que se pierda soluto y con e sto perder cantidad de la muestra quedando en total la disolución y resultado afectados como se muestra en las graficas aunque en este caso no se tiene mucho margen de error.
CUESTIONARIO 3 1.-¿Tienen la misma cantidad de sal los 50 ml de cada una de las disoluciones? No ya que fue
diferente la cantidad de muestra de cada disolución y al poner al calor si había diferencia entre una a otra ya que no hubo proyección del solidó 2.- ¿C ual de las disoluciones tiene mayor concentración? La disolución I 3.- ¿Tiene sal la disolución A? Si todas tienen sal 4.- ¿trace el grafico de densidad (ordenadas) en función de la concentración expresada como % p/p (abscisas)?
elacion %p/p-densida .06 0.04 p/p 0.02 0
14 5.- ¿interprete la grafica obtenida? Como se puede ver la diferencia es mínima poco perceptible
ya que la densidad varia de acuerdo al soluto que se le agrega a la cantidad 6.- ¿ son similares para una misma disolución los valores de densidad(g/ml) y concentración(g/ml)? Si ¿que diferencia hay entre las unidades de densidad (g/ml) y las unidades de concentración (g/ml)? Que una es en gramos y la otra se define tambien en gramos pero mas netamente se cuenta en porcentaje.
CONCLUSIONES Como conclusiones obtenemos que mientras mas sea el nivel de calor tiende a ver mas proyección del solidó y esto da pauta pata que de antemano el experimento quede mal con esto se obtiene que mientras mas soluto se tenga es mas la probabilidad de que se pierda la exactitud y exista mas desviación estándar.
PROBLEMA # 4 ¿Cuál es la densidad de las disoluciones problema a las siguientes temperaturas: 10ºC, 40ºC, 60ºC, y 70ºC?
OBJETIVOS:
•
•
General: Deducir cuales son las diferentes densidades que existen entre las temperaturas ya mencionadas anteriormente. Particulares: Identificar en cual de las temperaturas existe una mayor diferencia de densidad y entre cual de ellas existe una diferencia mínima. Aprender a utilizar correctamente los densímetros para la medición de densidades.
MATERIAL:
4 Picnómetros (25ml) 2 Vasos de precipitados 1 Espejo de reloj 1 Agitador 1Pipeta y 1 perilla 1 Espátula 1 Probeta 1 Termómetro
Equipo:
Parrilla eléctrica Balanza Analítica
Reactivos: Agua y Sal
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 1) Tomar la tº ambiente del agua.
15 2) Medir la masa inicial del picnómetro. 3) Pesar las siguientes cantidades de cloruro de sodio; 0.3, 0.9, 1.3, 1.9 gr. 4) Tener cuatro vasos de precipitados (previamente lavados y secados) con liquido a; 49.7, 49.1, 48.7, y 48.1ml de agua. 5) Agregarle NaCl a cada uno de los vasos según le corresponda para tener un total de 50ml por vaso 6) Verter la mezcla al picnómetro hasta llenarlo y después medir su masa; registrar los datos. 7) Regresar la mezcla al vaso que le corresponda 8) Calentar la mezcla a las tº de 40º, 60º, 70º, y enfriar a 20º. 9) Llegadas alas temperaturas volver a llenar los picnómetros y medir sus masas. 10) Registre sus datos.
11) Trace en una gráfica las curvas de densidad en función a la temperatura, para cada una de las disoluciones utilizadas.
RESULTADOS: •
Temperatura ambiente del agua: 20°C
Tabla 4.1
Tabla 4.2
Masa inicial del picnómetro A 19.1688
Masa con liquido del picnómetro 44.4770
B
19.6604
C
MASA (gr.) 10ºC
40ºC
60ºC
70ºC
A
44.5430
44.6018
44.7951
44.8023
44.7090
D
44.5534
44.6121
44.7723
44.8009
19.5423
44.0213
F
45.3709
45.1816
45.2541
45.7899
D
19.2010
44.7800
I
45.4531
45.4351
45.6123
45.6890
E
19.3413
44.2409
F G
19.1078 19.3309
H I
44.3121 44.2345 Disolución 19.2321 44.5464 A 19.1578 44.4321
Tabla 4.3 Densidad Concentración (% peso) 0.6
10ºC
40ºC
60ºC
70ºC
0.50748
0.50866
0.51252
0.51267
D
1.8
0.50704
0.50822
0.51142
0.51199
F
2.6
0.52526
0.52147
0.52292
0.53364
I
3.8
0.52590
0.52554
0.52909
0.53062
16
GRAFICA DE DENSIDAD Relación de densidad ) l 0.54 m / 0.53 g ( D 0.52 A D I 0.51 S N 0.5 E D
0.514 ) l
m
0.512 /
A
g ( 0.51 D A 0.508 D I S 0.506 N E D
0.49
F I D
0.504 10ºC
40ºC
60ºC
70ºC
TEMPERATURA (°C)
GRÁFICA DE CONCENTRACIÓN 4
3.8
3
2.6
2 1
A
1.8
D F
0.6
I
0 A
D
F
I
DISOLUCIÓN
DISCUSIÓN DE RESULTADOS: • •
•
•
La gráfica de densidad muestra que mientras menor soluto hay, menor es la densidad. Para la solución “A” , “D” , “F” e “I” mientras mas soluto y temperatura hay : es mayor la densidad. La gráfica de concentración, muestra que mientras mas soluto hay, aumenta la concentración en peso, ya que al aumentar el soluto, aumenta la masa y por lo tanto la densidad. Por lo anterior, la solución con mayor densidad fue la “I” y la de menor densidad fue la solución “A”, lo mismo sucedió con las concentraciones como se puede observar en la tabla de concentraciones.
CUESTIONARIO # 4 1.Interprete la familia de curvas utilizadas: A mayor cantidad de sal, mayor densidad, conforme aumenta la temperatura, la densidad aumenta 2.Interprete la gráfica de concentración: A mayor cantidad de soluto, mayor es la concentración , ya que la masa de la solución aumenta y como la densidad es proporcional al soluto, la concentración aumenta. 3.¿Cuál es la densidad de cada una de las disoluciones problema a las siguientes temperaturas 10°C, 40°C, 60°C y 70 °C?
17
DENSIDAD 10ºC
40ºC
60ºC
70ºC
0.50748
0.50866
0.51252
0.51267
TEMPERATURA (°C) A
0.50704
0.50822
0.51142
0.51199
D
0.52526
0.52147
0.52292
0.53364
F
0.52590
0.52554
0.52909
0.53062
I
CONCLUSIONES: Con este experimento aprendimos a utilizar de manera adecuada los densímetros, que son un instrumento volumétrico para medir la densidad de los líquidos. Tambien comprobamos que mientras mas soluto haya , y mas temperatura, tanto la densidad como la concentración de una sustancia aumenta por su relación con la masa.
CUESTIONARIO FINAL: 1.- ¿Existe alguna diferencia en los valores de densidad obtenidos para cada una de las disoluciones mediante los métodos propuestos para el experimento 2 y 4? Si, esto se debe a que la densidad es constante a temperatura de 20°c (ambiente), pero como se expuso a diversas temperaturas, la densidad cambió. 2.- ¿Es la densidad una propiedad intensiva o extensiva? Es intensiva, por que siempre es la misma para los compuestos. 3.- ¿Cómo varía la densidad de una disolución en función de su concentración? En este caso particular, la densidad es igual que la concentración., a menos de que se le aplique temperatura con lo que tanto la densidad como la concentración aumentan. 4.- ¿Cómo varía la densidad de una disolución en función de la temperatura? Aumenta conforme la temperatura aumenta.
GLOSARIO:
Fase : Cada uno de los aspectos o manifestación de una disolución. Molécula: Cantidad mínima de una sustancia que conserva sus propiedades. Proporción: Significa que la concentración varía dentro de ciertos límites más o menos extensos. Saturar: Impregnar de soluto a disolvente hasta el punto que no pueda admitir mayor cantidad de soluto.
