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8/19/2019 Reporte Porcentaje en Masa
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Universidad de San Carlos de GuatemalaFacultad de Ingeniería
Escuela de Ciencias Área de Química General
Laboratorio de Química General 1
Sección T4
Impartido por: Br. Ingrid Guerra
Determinación de Porcentaje en Masa
SECCI N PONDERACI N Nota 1. Resumen 10 Pts.
2. Resultados 15 Pts. 3. Interpretación de Resultados 35 Pts.
4. Conclusiones 15 Pts. APÉNDICE
5. Procedimiento 2.5 Pts. 6. Hoja de Datos Originales 2.5 Pts.
7. Muestra de Calculo 5 Pts. 8. Análisis de Error 5 Pts. 9. Datos Calculados 5 Pts.
10. Bibliografía 5 Pts.
NOTA
Nombre: ROBERTO CARLOS MAZARIEGOS GUTIÉRREZ Carné: 2010 - 25381Fecha de Entrega: 11 / 03 / 2016 Nota: ________ Firma: ________________
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1. RESUMEN
En la práctica de determinación de porcentaje en masa, se realizó una solución
madre, utilizando 60 gramos de cloruro de sodio y 200 gramos de agua. La
finalidad de la práctica era determinar una relación de porcentaje en masa del
soluto con la densidad de dicha solución, útil para encontrar el porcentaje en masa
de cualquier solución desconocida. Uno de los objetivos fue la correcta utilización
del equipo de laboratorio y aprender a relacionarlo con los conceptos de precisión
y exactitud en los resultados finales.
La práctica fue llevada a cabo el día 26 de febrero del año 2016, en el horario de
11:00 a 01:00 p.m. a una temperatura de 21°C y una presión de una atmosfera en
el campus universitario.
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2. RESULTADOS
Tabla No. 1 Porcentaje en masa de cada dilución
% m/m dilución
Dilución 1 20.7Dilución 2 16.1Dilución 3 11.5Dilución 4 8.05Dilución 5 3.91Dilución 6 0
Fuente: Datos calculados
Gráfico No. 1 Curva de calibración: porcentaje (m/m) = f(densidad)
Fuente: Datos calculados
Tabla No. 2 Ecuación de la curva de calibración
Ecuación de la gráfica ⁄ ( ) Fuente: Gráfico 1
Tabla 3. Porcentaje masa (m/m) teórico de cloruro de sodio en la solucióndesconocida
% m/m Cloruro de Sodio 11.80% Fuente: Muestra de Cálculo
-5
0
5
10
15
20
25
0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15
% m / m
Densidad (g/ml)
Curva de Calibración
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Tabla No. 4 Media y desviación de la masa de los datos medidos de SoluciónMadre
Masa (g) Densidad (g/ml)Media 5.967 1.1934
Desviación Estándar 0.006Fuente: Datos calculados
Tabla No. 5 Media y desviación de volumen en datos medidos en lasdisoluciones realizadas
(ml) (ml)Dilución 1 9.0 0.0Dilución 2 9.27 0.1Dilución 3 9.4 0.0Dilución 4 9.4 0.4
Dilución 5 10.0 0.1Dilución 6 10.83 0.3Fuente: Datos calculados
Tabla No. 6 Media y desviación de la masa de los datos medidos de solucióndesconocida
Masa (g)Media 5.29
Desviación Estándar 0.11Fuente: Datos calculados
Tabla No. 7 Error Relativo de porcentaje en masa de cloruro de sodio teóricoy experimental en la solución desconocida
% m/m NaCl Teórico % m/m NaCl Experimental %E15.66 11.80 24.6%
Fuente: Análisis de Error
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3. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS
La práctica consistió en la realización de una solución madre, mezclando cloruro
de sodio y agua destilada, que se utilizó para realizar corridas de masa conrespecto a su volumen, así como para realizar otras disoluciones con el fin de
variar su densidad.
Se considera importante que para esta práctica se observó que existen cambios
en la densidad de una misma sustancia de igual porcentaje en masa, al variar
algunas condiciones en función del tiempo. La densidad es una propiedad que
depende de la temperatura y la presión del medio en que se encuentra dicha
sustancia.
Al inicio de la práctica se realizaron tres corridas de medición de masa para un
mismo volumen de solución madre, con lo que se observó que además de variar
levemente los valores de la densidad, existió una ligera desviación entre las
mediciones. Dicha desviación cuyo valor 0.006 gramos, refleja que siendo un valor
bajo, las mediciones realizadas fueron bastante precisas y que la utilización del
material y equipo de laboratorio fue la correcta.
La realización de diluciones consistió en aforar con agua diferentes valores masa
de la solución madre. Se pudo apreciar el cambio significativo en la densidad de
una sustancia al variar ligeramente las condiciones de porcentaje en masa del
soluto. La determinación de la relación entre porcentaje en masa y densidad para
dicha solución tuvo como resultado la función:
⁄
La función de la curva de calibración nos hace viable la determinación del
porcentaje en masa del soluto de una solución desconocida, si se tiene la
densidad de dicha solución. En el caso de la práctica, se contaba con un valor
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teórico de densidad de la sustancia desconocida y se realizaron mediciones para
la obtención de un valor experimental de densidad para compararlos.
El porcentaje de error relativo en dicha comparación fue de 24.6%, juzgando de
esta forma que si bien las mediciones de la práctica fueron precisas, se careció deexactitud en los resultados finales. La discrepancia de dichos valores encuentra su
explicación en el hecho de que en la solución desconocida aún se encontraban
partículas de cloruro de sodio en suspensión, mientras que al tomar la muestra de
dicha sustancia solamente se extrajo sustancia completamente líquida, sin
ninguna partícula en suspensión, lo que da lugar a variaciones en las mediciones
realizadas para determinar su densidad.
Como resultado final se expone que la determinación de porcentaje en masa sehizo posible mediante la utilización correcta del material de laboratorio, la
utilización del modelo matemático porcentaje masa-densidad basado en
mediciones bastante precisas, discrepantes por el error humano y resultados
finales de porcentaje en masa discrepantes por condiciones de mezclado no
satisfactorias en la solución experimentada.
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4. CONCLUSIONES
1. Se logró experimentar que la densidad de una solución es una propiedad que
depende de factores como la temperatura y presión de su medio, ya que estos
factores influyen directamente en el volumen de dicha solución.
2. Se determinó una relación entre la densidad de una solución salina y elporcentaje en masa de cloruro de sodio en dicha solución. Dicha relación se
construye de la forma: ⁄ ( )
3. Se determinó el porcentaje en masa de cloruro de sodio por medio de la
relación densidad-porcentaje en masa, para una solución salina con una densidad
de 1.057 g/ml. Dicho porcentaje se reporta como un valor experimental de 11.8%de cloruro de sodio.
4. Se analizaron las desviaciones en las mediciones de masa y volúmenes
realizados en el laboratorio. Dichas desviaciones tuvieron valores bajos por lo que
se concluye que las mediciones fueron precisas y que se utilizó correctamente el
equipo de laboratorio.
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5. APÉNDICE
5.1 PROCEDIMIENTO
Se preparo una solución en un beacker de 250 ml utilizando 60 gNaCl y 200 g H2O. Esta se utilizó como la solución madre.
Se taró una probeta de 10ml para determinar su peso mientras estávacía.
Se midieron 5ml de la solución madre Se tomó la masa de los 5 ml de solución madre. Se determinó la densidad de la sustancia en la probeta.
Se repitió este proceso con 2 pruebas más utilizando la misma probeta yla misma cantidad de solución madre.
Diluciones
Se utilizó la misma solución madre previamente preparada. Se taro una probeta de 10ml. Se midieron 9 g de la solución madre Se le agrego aforo de agua de 1 g.
Se midió el volumen total Se repitió el mismo procedimiento con masas de 7, 5, 3.5, 1.7 y 0
gramos de solución madre
Sustancia desconocida
Se utilizó una sustancia desconocida para realizar esta prueba. Se taro una probeta de 10ml Se midieron 5ml de la sustancia desconocida.
Se tomó la masa total. Se determinó la densidad de la masa de la sustancia contenida en la
probeta. Se realizó este mismo proceso con la misma probeta y las mismas
cantidades 2 veces más.
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5.3 MUESTRA DE CÁLCULO
1. Determinación de la masa de soluto de cada dilución
Ecuación 1. Masa de soluto de una disolución
Donde:
= masa del soluto en gramos = masa de la solución madre en gramos = porcentaje masa de la solución madreEjemplo:
Para obtener la masa del soluto en la primera disolución realizada (Fuente: Hojade datos originales)
= 9.0 g = 23%
*Nota: La masa de soluto se calculó de la misma manera para todas lasdiluciones. Los datos se encuentran en la tabla 8.
2. Determinación del porcentaje masa de cada dilución
Ecuación 2. Porcentaje masa de una dilución
⁄ Donde:
⁄ = porcentaje masa de la dilución= masa del soluto en gramos= masa total de la dilución
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Ejemplo:
Para obtener el porcentaje masa de la primera dilución realizada (Fuente: Tabla 8,Datos Calculados)
= 2.07g= 10.0 g ⁄
*Nota: El porcentaje masa se calculó de la misma manera para todas lasdiluciones. Los datos se encuentran en la tabla 9.
3. Determinación de la densidad de una solución
Ecuación 3. Ecuación de la densidad
Donde:
m= masa en gramos.
v= volumen en ml.
ρ= densidad en g/ml.
Ejemplo:
Para obtener la densidad de la primera dilución realizada (Fuente: Hoja de datos
originales)
m = 10 g
= 9.0 ml
*Nota: La densidad se calculó de la misma manera tanto para la solución
desconocida, como para cada una de las diluciones de realizadas. Los datos se
encuentran en la tabla 11.
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4. Determinación del porcentaje masa de Cloruro de Sodio en una muestra
Ecuación 4. Curva de Calibración (Fuente: Gráfico 1)
⁄
Donde:
⁄ = porcentaje en masa de cloruro de sodio = densidad de una solución (g/ml)Ejemplo:
Para obtener el porcentaje experimental en masa de cloruro de sodio en la
solución desconocida (Fuente: Tabla 12)
= 1.057 g/ml ⁄
*Nota: El porcentaje en masa de cloruro de sodio “teórico” de la solución
desconocida se realizó de la misma manera. El valor para la densidad teórica de
dicha solución se encuentra en la tabla 15.
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5.4 ANÁLISIS DE ERROR
1. Determinación de la desviación estándar en valores medidos en el
laboratorioEcuación 5. Desviación Estándar
√ ∑ ̅ Donde:
= desviación estándar de las mediciones
= valor de la medición de la corrida i ̅ = valor de la medición promedio = número de corridasEjemplo:
Para obtener la desviación estándar en valores de masa de solución madre,medidos en el laboratorio (Fuente: Hoja de datos originales)
= 5.970 g = 5.960 g = 5.971 g ̅ = 5.967 gn = 3 corridas
√
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*Nota: Las desviaciones estándar de volúmenes de disoluciones y masas de“solución desconocida”, medidas realizadas en el laboratorio se calcularon de la
misma manera. Los resultados se encuentran en la Tablas 10, 13, 14.
2. Determinación del porcentaje de error relativo
Ecuación 6. Error Relativo
Donde:
%E = Porcentaje de error relativo
DT = Dato teórico
DE = Dato experimental
Ejemplo:
Para obtener el porcentaje de error relativo entre el porcentaje en masa teórico yel porcentaje en masa experimental de la “solución desconocida” . (Fuente:Muestra de cálculo)
DT = 15.66
DE = 11.80
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5.5 DATOS CALCULADOS
Tabla No. 7 Porcentaje masa de la solución madre
Masa (g) m/m (%)
Sal 60 23 %Agua 200 77 %Total 260 100 %
Fuente: Hoja de datos originales
Tabla No. 8 Masa del soluto de cada disolución
Solución madre (g)%m/m de solución
madreMasa del soluto (g)
Dilución 1 9 23 2.07Dilución 2 7 23 1.61Dilución 3 5 23 1.15Dilución 4 3.5 23 0.805Dilución 5 1.7 23 0.391Dilución 6 0 23 0
Fuente: Muestra de cálculo
Tabla No. 9 Porcentaje masa de las diluciones realizadas
Masa soluto (g) Masa total dilución (g) % m/m diluciónDilución 1 2.07 10 20.7
Dilución 2 1.61 10 16.1Dilución 3 1.15 10 11.5Dilución 4 0.805 10 8.05Dilución 5 0.391 10 3.91Dilución 6 0 10 0
Fuente: Muestra de cálculo
Tabla No. 10 Volumen promedio de diluciones realizadas y su desviaciónestándar
(ml)
(ml)
(ml)
(ml)
(ml)
Dilución 1 9.0 9.0 9.0 9.0 0.0Dilución 2 9.2 9.2 9.4 9.27 0.1Dilución 3 9.4 9.4 9.4 9.4 0.0Dilución 4 9.5 9.7 9.0 9.4 0.4Dilución 5 10.10 9.9 10.0 10 0.1Dilución 6 11.0 10.5 11.0 10.83 0.3
Fuente: Hoja de datos originales
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Tabla No. 11 Densidades de las diluciones realizadas
Masa (g) (ml) Densidad (g/ml)Dilución 1 10 9.0 1.111Dilución 2 10 9.27 1.079
Dilución 3 10 9.4 1.064Dilución 4 10 9.4 1.064Dilución 5 10 10 1.000Dilución 6 10 10.83 0.923
Fuente: Muestra de cálculo
Tabla No. 12 Densidad promedio de la “solución desconocida”
Densidad (g/ml)Corrida 1 1.078Corrida 2 1.058
Corrida 3 1.036Promedio 1.057Fuente: Muestra de cálculo
Tabla No. 13 Análisis de error de medición en masa de solución madre
Masa (g)Corrida 1 5.97Corrida 2 5.96Corrida 3 5.971Promedio 5.967
Desviación Estándar 0.006Fuente: Hoja de datos originales
Tabla No. 14 Análisis de error de medición en masa de “solucióndesconocida”
Masa (g)Corrida 1 5.39Corrida 2 5.29Corrida 3 5.18Promedio 5.29
Desviación Estándar 0.11Fuente: Hoja de datos originales
Tabla No. 15 Densidad teórica “solución desconocida”
Densidad (g/ml)Solución desconocida 1.094
Fuente: Muestra de cálculo
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6. BIBLIOGRAFÍA
1. Brown, Theodore. Química: La Ciencia Central. Novena edición. PEARSONEDUCACIÓN. México, 2004. 1152 páginas. ISBN: 970-26-0468-0.
2. Chang, Raymond. Química. Décima edición. Mc Graw-Hill. México, 2010.
1174 páginas. ISBN: 978-607-15-0307-7.
3. Ralph H. Petrucci, F. Geoffrey Herring, Jeffry D. Madura y Carey
Bissonnette. Química General. Décima edición. PEARSON EDUCACIÓN,
S. A. Madrid, 2011. 1432 páginas. ISBN: 978-84-8322-680-3.