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MEDICIONES Y DENSIDAD
UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERU
INFORME DE LABORATORIO N°1
TEMA : MEDICIONES Y DENSIDAD
CURSO :LABORATORIO QUIMICO
DOCENTE : NANCY FUKUDA
FACULTAD : INGENIERIA INDUSTRIAL
SECCION : 312
ALUMNO : CASTRO SALAZAR CHRISTIAN ALCIDES
CODIGO : 1310787
FEBRERO 2013
UTP | Laboratorio de Química
MEDICIONES Y DENSIDAD
MEDICIONES Y DENSIDAD
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MEDICIONES Y DENSIDAD
INTRODUCCION
El trabajo de laboratorio, sea éste clínico, de investigación, de biología molecular,
de patología, u otro tipo requiere del uso de una gran cantidad de materiales de
diversos tipos: material volumétrico, instrumentos de análisis, equipos para
centrifugación, equipos de calor y frío, etc. El conocimiento de estos materiales es
fundamental al momento de desempeñar funciones al interior del laboratorio, tanto
para los profesionales como para el personal auxiliar que colabora. Sin embargo,
muchas veces estos materiales pueden ser usados en otras áreas clínicas
(ejemplo placas de Petri, tubos de ensayo, unidades refrigerantes, estufas,
refrigeradores, centrifugas, campanas, etc.) y por lo tanto es importante
comprender su uso y cuidados en general.
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I OBJETIVOS:
Reconocer los principales materiales de Laboratorio.
Conocer las técnicas más usadas en la medición de volumen, masa,
temperatura y densidad.
Determinar el porcentaje de error por exceso o por defecto en un experimento
de Laboratorio.
II MARCO TEORICO:
Los materiales de laboratorio se pueden clasificar en:
1. material de vidrio: vasos precipitados, placas de Petri, tubos de ensayo,
probetas, pipetas aforadas, pipetas volumétricas, buretas, matraces de Erlen
Meyer y matraces aforados.
2. material de calor y frío y sus accesorios: refrigerantes, mecheros (de Bunsen),
baños termorregulador, baños de arena, calefactores eléctricos, congeladores,
autoclaves, estufas, etc.
3. materiales de medición de temperatura, tiempo y masa: termómetros, balanzas
y cronómetros.
4. otros: equipos en general
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PIPETA
Formado por un tubo de vidrio transparente que termina en una de sus puntas de forma cónica y esta graduada. Permite la transferir volúmenes generalmente no mayor a 10 ml.
BURETA
Tubo largo de vidrio, abierto por su extremo superior, por su extremo inferior termina en punta y está provisto de una llave. Mide con gran precisión el volumen (ml) de líquido vertido.
PROBETA
Es un recipiente cilíndrico de vidrio con una base ancha, que generalmente lleva en la parte superior un pico para verter el líquido con mayor facilidad. Se utiliza para medir volúmenes de líquidos de una forma aproximada.
MATRAZ
Recipiente de vidrio con la boca más estrecha que el fondo. Se utiliza para mezclar disoluciones.. Normalmente tiene una escala de volumen en mililitros a título de orientación.
VASO
DPRECIPITADO
Recipiente de vidrio, tienen una hendidura para poder verter líquidos en otros recipientes con facilidad. Llevan una escala de volumen pero la precisión es escasa.
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1. Material de vidrio: generalmente se utilizan para contener, verter y medir
soluciones líquidas. Algunos son de elevada precisión en sus medidas y
otros son menos precisos, la elección dependerá del uso que se requiera.
Tubos de ensayo: sin de vidrio o plástico, de distintos tamaños (1, 4, 5, 10, 15,
etc. ml) y se utilizan para realizar reacciones químicas. También existen con tapa,
al vacío y con distintas sustancias anticoagulantes para extracciones de muestras
sanguíneas.
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2. Materiales de calor y frío y sus accesorios:
Baño Termorregulador: Se utiliza para calentar a una temperatura no mayor
que el punto de ebullición del agua. Es un baño de maría metálico.
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Mechero: Es un instrumento de vidrio o metal, destinado a proporcionar
combustión. Los más usados son los de alcohol y los de gas, principalmente, el de
Bunsen. Los mecheros Bunsen constan de un tubo vertical, enroscado en su parte
baja a un pie por donde entra el gas. Mediante un aro metálico móvil se regula la
entrada de aire. La mezcla se enciende por la parte superior.
Rejilla de asbesto: Es una rejilla con una cubierta de asbesto, que contribuye a
repartir uniformemente el calor. Sobre ésta se ponen vasos, matraces, etc.
sometidos a calor. Se utiliza sobre un trípode de metal.
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Trípode: artefacto metálico que se utiliza sobre el mechero para apoyar la rejilla
de asbesto y así someter muestras a temperatura.
Estufas. Permiten el calentamiento y desecación de sustancias. Otras se utilizan
como estufas de incubación para estudios microbiológicos.
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Autoclave: Es un equipo de paredes gruesas y cierre hermético, en el que se
realizan reacciones a altas presiones y temperaturas. Se utiliza para esterilizar
materiales y preparados de microbiología. Más adelante vera usos clínicos de gran
importancia con estos equipos
Aro: Se utiliza en conjunto con el soporte universal, y sobre él se coloca una
rejilla de asbesto. Sobre esto se ponen vasos o matraces que se someten a calor.
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Refrigerante: Se utiliza para condensar el vapor en las destilaciones. Para ello
se hace circular agua, en contracorriente, por la camisa exterior. Para ofrecer una
mayor superficie y aumentar el intercambio de calor, el vapor circula a través de
unos ensanchamientos (bolas).
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DENSIDAD
La materia posee masa y volumen. Las mismas masas de sustancias diferentes
tienden a ocupar distintos volúmenes, así notamos que el hierro o el hormigón son
pesados, mientras que la misma cantidad de goma de borrar o plástico son
ligeras. La propiedad que nos permite medir la ligereza o pesadez de una
sustancia recibe el nombre de densidad. Cuanto mayor sea la densidad de un
cuerpo, más pesado nos parecerá.
d=m
v
A continuación se muestra la densidad de distintas sustancias expresadas tanto
en kg/m3, como g/cm3.
Sustancia Densidad en kg/m3 Densidad en g/cm3Agua 1000 1Aceite 920 0,92Gasolina 680 0,68Plomo 11300 11,3Acero 7800 7,8Mercurio 13600 13,6Madera 900 0,9Aire 1,3 0,0013Butano 2,6 0,026Dióxido de carbono 1,8 0,018
La densidad de un cuerpo está relacionada con su flotabilidad, una sustancia
flotará sobre otra si su densidad es menor.
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CALCULO DE LA DENSIDAD EN LIQUIDOS
Densímetro
La determinación de densidades de líquidos tiene importancia no sólo en la física,
sino también en el mundo del comercio y de la industria. Por el hecho de ser la
densidad una propiedad característica (cada sustancia tiene una densidad
diferente) su valor puede emplearse para efectuar una primera comprobación del
grado de pureza de una sustancia líquida.
El densímetro es un sencillo aparato que se basa en el principio de Arquímedes.
Es, en esencia, un flotador de vidrio con un lastre de mercurio en su parte inferior
(que le hace sumergirse parcialmente en el líquido) y un extremo graduado
directamente en unidades
En densidad. El nivel del líquido marca sobre la escala el valor de su densidad.
Un densímetro o areómetro, es un Instrumento que sirve para determinar la
Densidad de los líquidos. Típicamente Está hecho de vidrio y consiste de un
Cilindro y un bulbo pesado para que flote derecho. El líquido se vierte en un
Recipiente alto, y el areómetro gradualmente se baja hasta que flote libremente
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CALCULO DE DENSIDADES SOLIDAS
Para determinar la densidad, utilizaremos la relación:
d = m
v
Lo primero que haremos será, determinar la masa del sólido en la balanza.
Para determinar el volumen:
• Cuerpos regulares: Aplicaremos la fórmula que nos permite su cálculo. Si es
necesario conocer alguna de sus dimensiones las mediremos con el calibre, la
regla o el instrumento de medida adecuado.
• Cuerpos irregulares: De acuerdo al principio de Arquímedes. En un recipiente
graduado, agregaremos agua y anotaremos su nivel. Luego, Sumergiremos
totalmente el objeto y volveremos a anotar
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PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
Reconocimiento de Materiales y Equipos
Descripción de los materiales y equipos detallados por el profesor.
a) Materiales:
- Balanza
- Plancha eléctrica
- Pipeta
- Tubos de ensayo
- Probetas
- Gradilla
- Piceta
- Vaso de Precipitado
- Termómetro
- Densímetro
b) Reactivos:
- Agua destilada o potable
- Solución de Cloruro de Sodio (NaCl)
- Muestra sólida (Plomo o Zinc)
c) Procedimiento:
1. Medida de Volumen:
En un tubo de ensayo, tome un volumen aprox. de 8 ml (valor medido: vm)
de agua potable y mídalos luego en una probeta (valor real: v r). Observe el
menisco (*).(*) Menisco: parte más baja de la concavidad del líquido el cual se toma
como referencia para tomar medidasUTP | Laboratorio de Química
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De una piceta extraiga 8 mL de agua destilada con una pipeta “vr”. Luego
dicho volumen de líquido vaciarlo a una probeta donde se tomará la lectura
del volumen menos exacto, “vm”.
Mida con el vaso de precipitado aproximadamente 20 ml (vm) de agua
potable y luego determine el “vr” midiendo dicho volumen con la probeta.
2. Determinación de la Densidad de un Líquido:
Verificar la calibración de la balanza electrónica, luego coloque en ella un
vaso limpio de 50 mL vacío y anote su peso.
Reciba en el vaso de 50 mL una cantidad (determinada por el profesor) de
solución recién preparada y péselo nuevamente.
Luego mida el volumen exacto de la solución con una probeta.
Determine su densidad (vr).
En una probeta de 250 mL añada cantidad suficiente de la misma solución
recién preparada.
Sumergir en dicha solución con sumo cuidado un densímetro seco y limpio.
Determinar la lectura de la “densidad teórica” (vr) observando el nivel del
líquido que marca en el instrumento.
3.Determinación de la Densidad de Sólidos por el método de la pesada:
Colocar la muestra solida en la balanza electrónica y anote su peso.
Medir 15 ml de agua potable en una probeta
Transfiera con cuidado el metal pesado a la probeta (inclinada). Anote el
incremento de volumen.
Calcule la densidad de la muestra (vm).
Busque en las tablas o manuales, la densidad teórica (vr) del sólido
utilizado.
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4. Medición de Temperatura:
En un matraz erlenmeyer colocar aproximadamente 50 ml de sustancia
problema. Luego calentar hasta ebullición.
Medir la temperatura de ebullición experimental (vm) de la sustancia
problema, para ello introduzca el bulbo hasta el centro del líquido teniendo
cuidado de no tocar la base interna del matraz.
De tablas determinar la temperatura teórica de ebullición (vr) de la sustancia
problema.
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I. RESULTADOS:
a) Reconocimiento de Materiales
Identifique los siguientes materiales de Laboratorio mostrados por el profesor.
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Soporte universal
univer
Probeta
Graduada
Tubo de ensayo
Vaso de
Precipitado
Matraz
Erlenmeyer
Embudo
Mechero de Bunsen
Pinza para tubo
De ensayo
Vidrio de reloj
Mechero
Capsula de
Porcelana
Frasco lavador
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b) Medida de Volumen:
Materiales Vm Vr Error abs. Error relat. % error
Tubo de ens. - probeta
Probeta - pipeta
Vaso de ppdo - Probeta
c) Densidad de Soluciones acuosas:
Sustancia m1 m2mL = m2 –
m1V (ml) ρExperim. ρTeorica % Error
m1 = masa del vaso vacío, m2 = masa del vaso + líquido, mL = masa de líquido
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Pipeta volumétrica
Morteros
Bureta
Balanza
Espátula
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d) Densidad de Sólidos amorfos compactos:Su
stan
cia
mas
a (g
) Volumen (mL)
Den
sida
d Ex
perim
enta
l (g
/ml)
Den
sida
d Te
óric
a (t
abla
s)
g/m
l
% errorV1 V2 VS = V2 – V1
V1 = volumen del liquido , V2 = Volumen liquido + sólido, VS = Volumen del sólido
e) Medición de Temperatura (Punto de Ebullición):
PUNTO DE EBULLICION EXPERIMENTAL
DE LA SUSTANCIA PROBLEMA
Pto. de Ebullición Teórico
% error
(°C) (°F) (°R) (°K) (°K)
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II CUESTIONARIO
a) ¿Con cuántas cifras significativas debe Ud. Escribir en sus
resultados? ¿Por qué?
De 2 a 4 cifras porque algunos resultados salen con muchos
decimales y además que es más fácil operar números con pocas
cifras.
b) ¿Cómo podría reducir el error cometido en la medida de
volúmenes de líquidos?
Haciendo las mediciones con precisión así reduciría el margen de
error al mínimo.
c) ¿Cómo determinaría la densidad de un sólido que flota en el agua?
Idee un método por ejemplo para determinar la densidad de un
trozo de corcho.
1. Se pesa el cuerpo sólido y se anota la lectura en gramos m=F de
los indicadores de la balanza cuando su brazo está horizontal en
equilibrio.
2. Se sumerge el cuerpo completamente en agua (densidad 1.0
g/cm3), y se anota la lectura F’
La diferencia V=F-F’ es el volumen del cuerpo expresado en
cm3.
La densidad es el cociente ρ=m/V (g/cm3)
En esta sección, se mide la densidad ρ>1.0 de un cuerpo sólido
por otro procedimiento, empleando una balanza electrónica.
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d) ¿Qué instrumentos de laboratorio se utilizan para medir el
volumen?
Los instrumentos que se utilizan para medir volúmenes son: pipeta,
probeta graduada, bureta el más exacto el cual se utiliza cuando
necesitas precisión es un balón aforado, pero además de estos
existen muchos más como el Matraz, los Vasos de Precipitado, los
balones, el Erlenmeyer, hay tubos de ensayo volumétricos pero no
son muy precisos
e) ¿Qué instrumento de laboratorio deberá utilizarse para
medir un volumen de 8.5 mL de agua destilada con mayor
precisión? Argumente.
Con la bureta porque es más precisa que la pipeta aunque estén
graduadas de la misma forma (tanto pipetas como buretas las
encontramos graduadas de 0,05 en ml), además la bureta se maneja
con una llave giratoria de teflón, mientras que la pipeta suele
manejarse con una pera de goma, o un aspirador, de uso
directamente manual, y por tanto, más impreciso que regular con
una llave.
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CONCLUSIONES
Después de reconocer los primeros materiales, estaremos en la capacidad de
diferenciar e identificar los diferentes materiales del laboratorio, para seleccionar
de manera adecuada los distintos instrumentos para una determinada práctica.
La idea es entonces que aprendamos el uso de los materiales del laboratorio de
una manera distinta y la precaución que se debe tomar en cuenta para el manejo
de reactivos, de manera que al momento de entrar a un laboratorio estemos
seguros de tomar el material adecuado para realizar la práctica
Con los elementos de medición aprendimos las diferentes herramientas de
medición las cuales facilitan adquirir mayor exactitud y precisión, logrando mayor
conocimiento sobre el espesor, medidas en cm. m, mm y diámetro, las cuales se
pueden desarrollar en distintas herramientas de trabajo como: pie de rey, tornillo,
milímetro y metro.
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ANEXOS
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BIBLIOGRAFIA
Atkins, P. y Jones, L. 1988“Química. Moléculas. Materia. Cambio”.
Ediciones Omega S.A. Barcelona. España.
Atkins, P. y Jones, L. 2006“Principios de Química. Los caminos del
descubrimiento”. Editorial Médica Panamericana.
Brown, T., LeMay, H., Bursten, B.1998 “Química la Ciencia Central”.
Prentice Hall Hispanoamericana S.A. México.
Chang, R. 1999“Química”. McGraw-Hill Interamericana de México, S.A.
de C. V. México.
Whitten, K., Davis, R., Peck, M.1998 Química General.
McGraw-Hill/Interamericana de España S.A.U.
S. Gil y E. Rodríguez. 2001 Física re-Creativa, Cap. 4, Buenos Aires -
Prentice-Hall.
J. Fernández y E. Galloni, 1963 Trabajos prácticos de física (Centro de
Estudiantes de Ingeniería, UBA, Buenos Aires.
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