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CALCULO DE ERRORES Y DETERMINACION DE DENSIDADES DE DIFERENTES SUSTANCIASPRACTICA N 3

16/06/2015

I. OBJETIVOS.

Conocer perfectamente el manejo de las mediciones sea en lquidos o slidos. Hacer los clculos de errores. Determinar densidades de las diferentes sustancias en funcin a sus concentraciones. Variacin de la densidad con la temperatura.

II. MARCO TEORICO.

Ramos (2010), define que, medir es comparar cantidad de una magnitud, con otra cantidad de la misma que se ha elegido como unidad de patrn. Por ejemplo, para medir longitudes las comparamos con su unidad de patrn, el metro.Carrasco (2005), aunque toda materia posee masa y volumen, la masa de sustancias diferentes tienden a ocupar distintos volmenes, as notamos que el hierro o el hormign son pesados. La propiedad que nos permite determinar la ligereza o pesadez de una sustancia recibe el nombre de densidad. Cuando mayor sea la densidad de un cuerpo, ms pesado nos parecer.La densidad absoluta () de un sistema material se define como la razn entre la masa que ocupa por unidad de volumen del mismo. Es una magnitud que cuantifica la cantidad de materia contenida en la unidad de volumen de un sistema. Para un cuerpo homogneo, es decir, aquel para el cual su composicin y propiedades qumicas son iguales en toda su extensin, la densidad es una caracterstica de la sustancia de la que el mismo est compuesto. La densidad es una magnitud intensiva, es decir, una magnitud que no depende de la cantidad de materia que compone el cuerpo, sino slo de su composicin. Las propiedades intensivas son especialmente importantes en los anlisis qumicos, ya que nos permiten caracterizar e identificar sustancias, purezas de las mismas y concentracin de disoluciones. Esto significa que considerando a la densidad como una magnitud intensiva, es una propiedad muy til para caracterizar un material. De acuerdo al concepto de densidad absoluta, esta se calcula segn la expresin matemtica:

Las unidades bsicas en el Sistema Internacional (SI), de masa y volumen son Kg y m3, respectivamente. Por lo tanto la unidad de densidad resulta ser Kg/m3, pero para los fines prcticos en qumica se expresa generalmente en g/cm3 o g/ml para slidos y lquidos y en g/l para gases. De acuerdo con la expresin matemtica entonces, para determinar la densidad de una sustancia debemos medir la masa y el volumen del mismo. Para un mismo estado de agregacin, la densidad depende de la temperatura pues el volumen vara con la misma, mientras que la masa permanece constante. Es por ello que cada vez que se determina la densidad de una sustancia se debe indicar a la temperatura a la que se realiza la experiencia, por ejemplo para el caso del agua:

Uno de los problemas que trae aparejado el conocido efecto invernadero , es que al aumentar la temperatura promedio de la tierra, disminuye la densidad del agua de mar y debido a que su masa se mantiene constante, aumenta el volumen del agua de mar y por lo tanto el nivel del mismo, produciendo la desaparicin de playas en zonas litorales.1. Determinacin de la densidad de slidos De acuerdo a lo expuesto en la introduccin, para la determinacin de la densidad de una sustancia, debe medirse dos magnitudes asociadas con ella: la masa y el volumen. La masa se obtiene mediante la utilizacin de una balanza. Para determinar el volumen, se puede proceder de dos maneras: a) A travs de la determinacin de las dimensiones (en el caso de slidos regulares, se puede calcular su volumen considerando su geometra) b) Por desplazamiento de un lquido de densidad conocida (este mtodo se utiliza tanto para slidos regulares como irregulares).

2. Determinacin de la densidad de lquidos Mtodo picnomtrico Este mtodo consiste en la determinacin de la densidad de un lquido no viscoso con mayor precisin mediante la utilizacin de un recipiente volumtrico de vidrio conocido como picnmetro.El picnmetro (del griego puknos, "densidad) es un frasco de vidrio con un cierre sellado, posee un tapn con un finsimo capilar de volumen conocido. Su caracterstica principal es la de mantener un volumen fijo al colocar un lquido en su interior. Esto permite obtener la densidad del lquido determinando la masa del picnmetro vaco y posteriormente conteniendo el lquido.Es usual comparar la densidad de un lquido respecto a la densidad del agua pura a una temperatura determinada, por lo que al dividir la masa de un lquido dentro del picnmetro respecto de la masa correspondiente de agua, obtendremos la densidad relativa del lquido respecto a la del agua a la temperatura de medicin. El picnmetro es muy sensible a los cambios de concentracin de sales en el agua, por lo que se usa para determinar la salinidad del agua, la densidad de lquidos biolgicos en laboratorios de anlisis clnicos, entre otras aplicaciones.3. Determinacin de la densidad de un slido irregular:Por lo general es difcil calcular la densidad de un slido irregular directamente, el principal inconveniente radica en la determinacin del volumen, lo recomendable en estos casos es usar el mtodo indirecto. La tcnica que reutiliza se basa en el principio fsica dos proporciones de materia no puedes ocupar el mismo espacio al mismo tiempo. Cuando un slido irregular se sumerge en agua o en cualquier otro lquido desaloja un volumen de liquido que es igual a su propio volumen.4. Otros instrumentos de Medicin:

Picnmetro de vidrio.

1. Un picnmetro de vidrio es un pequeo frasco de vidrio de volumen exacto y conocido (Vp). Se pesa el picnmetro vaco, limpio y seco (m1).

2. Con lamuestraa la temperatura previamente establecida, llene el picnmetro hasta el borde inferior del cuello, sostenindolo en alto y evitando el derrame de la muestra.

3. Coloque la tapa respectiva (el brazo lateral de algunos picnmetros permite la salida del excedente de muestra) seguidamente, limpie y seque el cuerpo del picnmetro cuidando de emplear papel absorbente libre de pelusas.

4. Pese el picnmetro lleno (m2) y anote la temperatura detrabajo.

5. A travs de la diferencia entre m1 y m2 se obtiene la masa del lquido y segn la capacidad del picnmetro se conoce el volumen a la temperatura de trabajo (t).

6.Una vez concluida la actividad, vaciar el contenido del picnmetro y lavar, si es necesario.

Picnmetro metlico.

Los picnmetros de vidrio se usan para medir la densidad de los lquidos no viscosos. En el caso de lquidos viscosos, con sedimento oproductosespeciales como las pinturas, se utilizan picnmetros metlicos.Elprocedimientopara su uso, as como elclculode la densidad, es el mismo detallado en la seccin anterior.

Hidrmetro

Un hidrmetro, o densmetro, es un instrumento que sirve para determinar la gravedad especfica de los lquidos. Tpicamente est hecho de vidrio y consiste de un cilindro y un bulbo pesado el cual hace que flote derecho.

1. Vierta una cantidad de lquido a analizar (aprox. 500ml) en una jarra alta 0 cilindro graduado.

2. Tome el hidrmetro por el extremo superior del vstago con las manos limpias de tal forma que quede vertical. Introducir, cuidadosamente, en el cilindro y dejar que flote en la muestra permitindole oscilar hasta el reposo.

3. La lecturase realiza donde la superficie del lquido intercepte la graduacin del vstago, es decir, en el borde superior del menisco.

4. Mida la temperatura de la muestra, idealmente debe ser igual a la temperatura estndar de calibracin, que generalmente es de 15(C (60(F).

Alcoholmetros.

Son aparatos que miden la concentracin de alcohol de una mezcla hidro-alcohlica. LaescalaGay-Lussac indica el tanto por ciento de alcohol puro en volumen de una mezcla de alcohol y agua cualquiera.

El procedimiento para su uso es el mismo del hidrmetro, descrito anteriormente.

III. MATERIALES Y REACTIVOS.

IV. METODOLOGIA.

Clculo de errores. Pesar 5 vasos precipitados de 100 ml, luego hacer los clculos de error absoluto y relativo.

Determinar la longitud de la mesa del laboratorio, para ello haga 5 mediciones con cinta mtrica (por 5 estudiantes). Haga los clculos respectivos de errores.

Determinacin de densidades.

disponer de un picnmetro limpio y seco, para ello, lavar y colocar a la estufa por un espacio de 10 a 15 minutos a la temperatura 105C. una vez obtenido el picnmetro limpio y seco procedemos a pesarlo en la balanza analtica, la masa obtenida se llamar (mv) o masa del picnmetro vaco.

Luego, llenar el picnmetro con agua destilada al ras, y proceda a pesar (ma).

Desalojar el agua destilada, enjuagar con la solucin a medir, luego llenar el picnmetro con la solucin al ras limpiar con papel suave y proceda a pesar (ms).

Proceder de la misma forma con las de ms soluciones o lquidos. Luego haga los clculos con la siguiente ecuacin.

V. RESULTADOS Y DISCUSION DE RESULTADOS.

VI. CONCLUSION

Se puede concluir que la densidad es una propiedad fsica que nos permite saber la ligereza o pesadez de una sustancia, la cual puede ser determinada por una relacin de masa volumen. Hoy en da existen diferentes mtodos para hallar la densidad de todo tipo de sustancia, siendo unos ms precisos que otros, con este laboratorio se determino que el mtodo ms usual es el principio Arqumedes ya que mientras un cuerpo desaloje volumen puede determinarse su densidad.

Adems esta es afectada por cierto cambio ya sea temperatura o presin lo que provoca que el cuerpo pueda ser ms ligero o pesado, con la instrumentacin del laboratorio (picnmetro) se pudo ser ms preciso en la medicin de masa de ciertos lquidos disminuyendo considerablemente los posibles errores de precisin.

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