UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENERIA QUIMICA

ESCUELA PROFESIONALDE INGENERIA QUIMICA

ASIGNATURA: PRACTICA NUMERO 3

TRABAJO: MEDICIONES

PRESENTADO POR:

ELESCANO ZABARBURU, KAREN GABRIELA FALLA DELGADO ROSA BENITES MACHA SUSANNUEZ CARBAJAL FREDYURIBE AVALOS YEISON

PROFESOR: PORTALES

BELLAVISTA 19 SETIEMBRE DEL 2014

I. INTRODUCCIN

La medicin es el resultado de una operacin humana de observacin mediante la cual se compara una magnitud con un patrn de referencia. Por consiguiente la densidad de una sustancia homognea es una propiedad fsica que la caracteriza y est definida como el cociente entre la masa y el volumen de la sustancia que se trate.Esta propiedad depende de la temperatura, por lo que al medir la densidad de una sustancia se debe considerar la temperatura a la cual se realiza la medicin. En el caso de sustancias no homogneas lo que obtenemos al dividir la masa y el volumen es la densidad promedio. Por otra parte, si se desea determinar con mayor precisin la densidad de una sustancia liquida es comn utilizar un picnmetro, es un instrumento sencillo cuya caracterstica principal es la de mantener un volumen fijo al colocar diferentes lquidos en su interior. Esto nos sirve para comparar las densidades de entre lquidos diferentes, basta con pesar el picnmetro con cada lquido por separado y comparando sus masas.

II. OBJETIVOS:

Evaluar la densidad de slidos irregulares haciendo uso correcto de los instrumento de laboratorio. Evaluar el punto de ebullicin de la sustancias liquidas. Evaluar los porcentajes de error en la medicin de las propiedades de la materia.

III. MARCO TEORICO:

1.-Propiedades de la Materia:Son las cualidades que impresionan a los sentidos del hombre y permiten diferenciar una sustancia de otra. Por ejemplo como diferenciar el agua del alcohol etlico, el cloruro de sodio de la sacarosa, el zinc del hierro.Las propiedades de la materia se clasifican como: generales y especficas.Propiedades Generales : Es la cualidad que presenta todo cuerpo material en cualquier estado fsico en la que se encuentra , entre ellos tenemos la masa , volumen , peso , ,porosidad , divisibilidad , impenetrabilidad .

Propiedades Especficas: Son las cualidades que caracterizan a un cuerpo material especfico, lo cual permite su diferenciacin con otro cuerpo material.

A su vez estas propiedades especficas se clasifican como: Fsicas y Qumicas.Si el valor medio de la propiedad depende de la cantidad del cuerpo material, es una propiedad extensiva o caso contrario es una propiedad intensiva.

2.-Medicion:Cuando se quiere cuantificar ciertas magnitudes como la masa, volumen, temperatura, presin, densidad, etc..., se utiliza instrumentos de medida y unidades adecuadas.Por ejemplo la masa de cierto cuerpo se mide en una balanza y se expresa en mg, g, kg.MATERIAL VOLUMETRICO EN VIDRIO La medicin del volumen de un lquido es parte de la rutina diaria en cada laboratorio.El material volumtrico en vidrio, como matraces aforados, pipetas aforadas y graduadas, probetas graduadas y buretas, forma por tanto parte del equipo bsico. Se pueden fabricar de vidrio o de plstico. Un gran nmero de fabricantes ofrecen aparatos volumtricos en calidades diferentes. Jarras graduadas, vasos, matraces Erlenmeyer, y embudos de goteo no son aparatosVolumtricos. No estn ajustados de forma exacta, la escala solamente sirve como referencia.

La ProbetaEs un instrumento muy utilizado en el laboratorio para medir el volumen de los lquidos, vienen con capacidad para diferentes volmenes y graduadas en centmetros cbicos o milmetros.Al medirse el volumen de un lquido se debe escoger la probeta adecuada, teniendo en cuenta que su volumen mximo sea suficiente para y que las divisiones de su escala permitan llevar a cabo la medida con exactitud, tambin es usada para determinar volmenes de cuerpos irregulares.

La bureta Es un instrumento indicado especialmente para trasvasar determinados volmenes de lquidos. Puede tener una llave de cierre y est graduada en mililitros (ml).

La PipetaSe utiliza para medir lquidos. Estos pasan a la pipeta por succin. La succin se debe realizar con una pera de goma, nunca con la boca.

Vaso de precipitados y matraz de ErlenmeyerCon el vaso de precipitados y el matraz de Erlenmeyer podemos medir volmenes, pues vienen graduados en mililitros y los hay de diferente capacidad.

MEDICION DE DENSIDADESDeterminacin de densidades relativas de lquidos: Se llena primeramente el picnmetro de agua destilada (lquido de referencia hasta el enrase) y se pesa el picnmetro (magua), luego se vaca el agua y se agrega el lquido cuya densidad se busca. Se pesa nuevamente el picnmetro (se registra el nuevo valor m liquido). En ambos casos se procede de modo tal de llenar con ambos lquidos el picnmetro hasta el enrase, evitando la presencia de burbujas en el interior del recipiente.

MEDICION DE TEMPERATURASTermmetrosEn general los termmetros pueden clasificarse en dos grupos: Termmetros de contacto; que son aquellos cuyo elemento sensor est en contacto ntimo o colocado dentro del mismo ambiente que el cuerpo cuya temperatura se quiere conocer. Termmetros sin contacto; que funcionan midiendo algn parmetro a distancia del cuerpo.Termmetros de lquido en vidrioEl vidrio del termmetro debe elegirse por su estabilidad y debe estar bien recocido. El bulbo, a altas temperaturas y presiones, est expuesto a aumento permanente de volumen, ocasionando que la indicacin del termmetro sea ms baja de lo debido. Los termmetros de mercurio ms exactos estn graduados y calibrados para inmersin total; esto es, con todo el mercurio, incluyendo el del tubo, a la temperatura que se est: midiendo. Si parte del mercurio de la columna se extiende fuera de la regin en que se ha de medir la temperatura, hay que aplicar una correccin a la lectura, basada en la longitud en grados de la columna emergente, en la diferencia de temperatura entre la columna emergente y el bulbo y en la dilatacin relativa del mercurio y del vidrio.

MEDICION DE MASAS I. Balanzas Mecnicas:1. Balanza de resorte. Su funcionamiento est basado en una propiedad mecnica de los resortes, que consiste en que la fuerza que ejerce un resorte es proporcional a la constante de elasticidad del resorte [k] multiplicada por la elongacin del mismo [x] [F = -kx]. Lo anterior implica que mientras ms grande sea la masa [m] que se coloca en el platillo de la balanza, mayor ser la elongacin, siendo la misma proporcional a la masa y a la constante del resorte. La calibracin de una balanza de resorte depende de la fuerza de gravedad que acta sobre el objeto, por lo que deben calibrarse en el lugar de empleo. Se utilizan si no se requiere gran precisin.

2. Balanza de pesa deslizante. Dispone de dos masas conocidas que se pueden desplazar sobre escalas una con una graduacin macro y la otra con una graduacin micro; al colocar una sustancia de masa desconocida sobre la bandeja, se determina su peso deslizando las masas sobre las escalas mencionadas hasta que se obtenga la posicin de equilibrio. En dicho momento se toma la lectura sumando las cantidades indicadas por la posicin de las masas sobre las escalas mencionadas.

3. Balanza analtica. Funciona mediante la comparacin de masas de peso conocido con la masa de una sustancia de peso desconocido.Est construida con base en una barra o palanca simtrica que se apoya mediante un soporte tipo cuchilla en un punto central denominado fulcro. En sus extremos existen unos estribos o casquillos que tambin estn soportados mediante unas cuchillas que les permiten oscilar suavemente. De all se encuentran suspendidos dos platillos. En uno se colocan las masas o pesas certificadas y en el otro aquellas que es necesario analizar. Todo el conjunto dispone de un sistema de aseguramiento o bloqueo que permite a la palanca principal reposar de forma estable cuando no es utilizada o cuando se requieren modificar los contrapesos. Dispone de una caja externa que protege la balanza de las interferencias, como corrientes de aire, que pudieran presentarse en el lugar donde se encuentra instalada. En la actualidad, se considera que una balanza analtica es aquella que puede pesar diez milsimas de gramo (0,0001 g) o cien milsimas de gramo (0,00001 g); tienen una capacidad que alcanza generalmente hasta los 200 gramos.

4. Balanza de plato superior. Este tipo de balanza dispone de un platillo de carga colocado en la parte superior, el cual es soportado por una columna que se mantiene en posicin vertical por dos pares de guas que tienen acoples flexibles. El efecto de la fuerza, producido por la masa, es transmitido desde algn punto de la columna vertical o bien directamente o mediante algn mecanismo a la celda de carga. La exigencia de este tipo de mecanismo consiste en mantener el paralelismo de las guas con una exactitud de hasta 1 m.Las desviaciones de paralelismo causan un error conocido como de carga lateral que se presenta cuando la masa que est siendo pesada muestra diferencias, si la lectura se toma en el centro del platillo o en uno de sus extremos. El esquema que se incluye a continuacin explica el principio de operacin, el cual algunos fabricantes han introducido a las balanzas electrnicas.

5. Balanza de sustitucin. Es una balanza de platillo nico. Se coloca sobre el platillo de pesaje una masa desconocida que se equilibra al retirar, del lado del contrapeso, masas de magnitud conocida, utilizando un sistema mecnico de levas hasta que se alcance una posicin de equilibrio. El fulcro generalmente est descentrado con relacin a la longitud de la viga de carga y colocado cerca del frente de la balanza.Cuando se coloca una masa sobre el platillo de pesaje y se libera la balanza del mecanismo de bloqueo, el movimiento de la viga de carga se proyecta mediante un sistema ptico a una pantalla localizada en la parte frontal del instrumento.

6.-Balanzas ElectrnicasLas balanzas electrnicas involucran tres elementos bsicos:1. El objeto a ser pesado que se coloca sobre el platillo de pesaje ejerce una presin que est distribuida de forma aleatoria sobre la superficie del platillo. De all, mediante un mecanismo de transferencia palancas, apoyos, guas , se concentra la carga del peso en una fuerza simple [F] que puede ser medida. [F = Pa] La integral de la presin sobre el rea permite calcular la fuerza.2. Un transductor de medida, conocido con el nombre de celda de carga, produce una seal de salida proporcional a la fuerza de carga, en forma de cambios en el voltaje o de frecuencia.3. Un circuito electrnico anlogo digital que finalmente presenta el resultado del pesaje en forma digital.

ERROR EN LA MEDICION Cualquier medicin de una magnitud difiere respecto al valor real, producindose una serie de errores que se pueden clasificar en funcin de las distintas fuentes donde se producen. El error experimental que va a existir y depende bsicamente del procedimiento elegido y la tecnologa disponible para realizar la medicinEl error de exactitud es la desviacin existente entre la media de los valores observados y el valor real. Es un error sistemtico que puede ser positivo o negativo, equivaliendo al valor que hay que corregir para calibrar el equipo, o sea ajustarlo a su valor verdadero.El error de precisin se calcula partiendo de la realizacin de un nmero de mediciones en una misma pieza o patrn, las cuales variarn entre ellas, siendo por tanto este error de tipo aleatorio. Esta dispersin es inherente a todos los equipos de medida, debido a las holguras de sus mecanismos, variaciones en la fuente de alimentacin de un circuito elctrico, etc. Se suele dar en funcin de la desviacin tpica, por lo cual se necesita efectuar un mnimo de mediciones para que tenga un nivel de confianza.

La exactitud indica los resultados de la proximidad de la medicin con respecto al valor verdadero, mientras que la precisin con respecto a la repetitividad o reproductibilidad de la medida.Una vez efectuadas las correcciones de exactitud, las medidas se deben dar con su incertidumbre, es decir, con el margen probable de error dentro de cuyos lmites se estima que se encuentra el valor exacto.

Error absoluto: viene a ser la diferencia entre el valor medio y el valor real el cual puede ser por exceso o defecto.

Error relativo: es el cociente obtenido de dividir el error absoluto entre el valor real y se expresa frecuentemente en porcentaje denominndose porcentaje de error.

IV. MATERIALES Y EQUIPO:

Picnmetro

Granalla de zinc

Moneda de 20 cntimos

pipeta

Vaso Petri

probeta

Balanza electrnica

Vaso precipitado

Termmetro

V. PARTE EXPERIMENTAL:

1.- Medicin de la densidad de slidos:A.-De slidos regulares:Realice las mediciones necesarias haciendo uso del pie de rey y, para calcular su volumen.Mida la masa del solido haciendo uso de la balanza analtica.Evalu la densidad de dicho slido.B.-De slidos irregulares:

Densidad aparente del Zinc:Mida la masa del zinc haciendo uso de la balanza analtica.Vierta todo el zinc en una probeta limpia y seca, anote el volumen del zinc, exprese en Densidad real del zinc:1) Divida en tres porciones la masa de zinc y mida la masa de cada porcin haciendo uso de la balanza analtica.2) Coloque en una probeta de 25 ml, una cantidad de agua, luego agregue las porciones del zinc y evalu el volumen desplazado por el zinc, para luego evaluar la densidad promedio y su desviacin estndar.3) Compare la densidades promedio y compare con la densidad del nquel de a la temperatura evaluada, luego calcule el error absoluto y el % error en la medicin de la densidad.2.-Medicion de la densidad de lquidos.Las muestras liquidas son: aceite de cocina, alcohol metlico; cido fosfrico, solucin acuosa cloruro de sodio al 10 % p/p.Densidad real haciendo uso del picnmetro. Mida la masa del picnmetro seco y limpio, haciendo uso de la balanza analtica. Vierta el lquido al picnmetro y luego mida la masa del lquido en la balanza analtica. Mida la temperatura del lquido, para luego con los datos obtenidos evaluar la densidad real del lquido. Finalizar la prctica deje limpio y seco el picnmetro.

Densidad media haciendo uso de una probeta. Vierta 5 ml de la muestra liquida en una probeta. Luego mida la masa de la muestra en una balanza analtica. Aada 5 ml ms de muestra y luego mida la masa de la muestra en la balanza analtica. Repita la operacin hasta llegar a un volumen de 25 ml. Con los datos obtenidos evalu la densidad de la muestra, para luego evaluar la densidad promedio y la desviacin estndar. As mismo evalu el error relativo, error absoluto y el % error en la medicin de la densidad.3.- Medida del punto de ebullicin de lquidos:Punto de ebullicin:Calienta agua de cao en un vaso de precipitado de 400 ml, lo cual servir para calentar las dems sustancias liquidas (bao mara) que se quiere medir su temperatura de ebullicin o fusin.En un tubo de prueba grande coloque metanol o etanol hasta la tercera parte del tubo, luego coloque un tubo capilar sellado por un extremo.Luego tape el lquido con un tapn bihoradado, donde debe insertarse el termmetro y un tubo de escape.Con la ayuda de una pinza de madera agarre el tubo de prueba y lleve a bao mara.Anote la temperatura cuando se desprenda las primeras burbujas y la ultima burbuja del capilar, luego exprese la en .

As mismo evalu, error absoluto y el % error en la medicin de la densidad.Siguiendo los mismos pasos que en el experimento anterior determine la temperatura de ebullicin del alcohol metlico y alcohol etlico.

VI. RESULTADOS Y DISCUSIONES:

-Experimento 1(moneda de 20 cntimos) Hallando %ER y EA:Manual del Ing. Qumico:

Errores:

-Experimento 2 ( del zinc)

Hallando %ER y EA:Manual del Ing. Qumico:

Densidad experimental: Errores:

-Experimento 3:

Calculando la densidad de la granalla 1:

Calculando la densidad de la granalla 2:

Calculando la densidad de la granalla 3:

Calculando la densidad promedio de la granalla:

Calculando la desviacin estndar de la granalla:

Hallando %ER y EA:

Experimento 4 (densidad del metanol):-Hallando el volumen del agua:

Manual del Ing. Qumico:

Experimentalmente:

Errores:

Experimento 5(densidad del humectante)

Experimento 6:% NaCl = 9.005%

VII. CONCLUSIONES

Se puede calcular la densidad de un slido irregular como en el caso de la granalla de zinc utilizando la probeta y la balanza analtica Por medio del picnmetro, balanza analtica , llegamos a calcular la densidad del lquido desconocido

VIII. RECOMENDACIONES al pesar los instrumentos (probeta , picnmetro ) prevenir de que estn secos para obtener resultados ms exactos Al calcular la densidad promedio del zinc (granalla) anotar para ver qu tan preciso es el estudiante Comparar con tablas(Tabla del ingeniero qumico) las densidades promedios obtenidas para obtener el error absoluto(E.A.) y error relativo(E.R)

IX. CUESTIONARIO

1) Cul es la diferencia entre masa y peso?La diferencia es en que la masa es la cantidad de materia que posee un cuerpo y peso es el resultado de la fuerza que ejerce la gravedad sobre los cuerpos.2) Cuales son las variables que afectan aun solido y liquidoSon el peso del objeto y el volumen que ocupa en el espacio, tambin llega a influir la presin ambiental y la temperatura, debido a que estos dos ltimos pueden llegar a variar el volumen del objeto. Es muy fcil alterar la densidad de un gas, o incluso de un liquido, simplemente aumentando la presin (reduciendo el volumen) a la que estn sometidos, pero es complicado cambiar la densidad de un slido.

3) Qu es punto de ebullicin, cuales son las variables que modifican el punto de ebullicin de una sustancia? Punto de ebullicin es aquella temperatura en la cual la presin de vapor del lquido iguala a la presin de vapor del medio en el que se encuentra. [Coloquialmente, se dice que es la temperatura a la cual la materia cambia del estado lquido al estado gaseoso.El punto de ebullicin no puede elevarse en forma indefinida. Conforme se aumenta la presin, la densidad de la fase gaseosa aumenta hasta que, finalmente, se vuelve indistinguible de la fase lquida con la que est en equilibrio; sta es la temperatura crtica, por encima de la cual no existe una fase lquida clara. Las variable que modifica el punto de ebullicin es la presin del vapor a la temperatura dada , atm .

donde:

= es el punto de ebullicin normal en kelvin .

= es la constante de los gases 8.314 J K1 mol1

= es la presin de vapor a la temperatura dada, atm.

= es la entalpia de vaporizacin , J/mol.

= la temperatura a la que se mide la presin de vapor, K

= es el logaritmo natural .

4) Qu es la presin de vapor? Es la presin de la fase gaseosa o vapor de un slido o un lquido sobre la fase liquida, para una temperatura determinada, en la que la fase liquida y el vapor se encuentran en equilibrio dinmico (reacciones opuestas ocurre al mismo paso).

El factor ms importante que determina el valor de la presin de saturacin es la propia naturaleza del lquido, encontrndose que en general entre lquidos de naturaleza similar, la presin de vapor a una temperatura dada es tanto menor cuanto mayor es elpeso moleculardel lquido.

5) indique los instrumentos que permiten medir temperaturas en los hornos de fundicin de metales y hornos de pintado electrosttico.TermoparesInfrarrojosCaas pirometricas (metales no frreos)Conveccin radiacin

TERMOPARES

6) COMO SE MIDE LA DUREZA DE LAS SUSTANCIAS SOLIDASEscala de Mohs: Basada en la consideracin de que un cuerpo es ms duro que otro cuendo es capaz de rayarlo, esta escala est formada por diez minerales de durezas crecientes de modo que cada uno de ellos es capaz de rayar al anterior pero no al siguiente.Ensayo de brinell: Una esfera de acero duro se oprime sobre la superficie del material luego, se mide el dimetro de la penetracinEnsayo de rockwell:Trabaja con una pequea bola de acero para materiales blandos y un cono de diamante para materiales duros, como los aceros tratados trmicamenteEnsayo de Shore: Utilizado para materiales elsticos y blandos, tales como cauchos y plsticos. Este ensayo mide la resistencia de penetracin elstica

7) El cobre es un metal dctil y maleable de color marrn rojizo , de bajo potencial de oxidacin , se obtiene de su mena la calcopirita , por tostacin de su mena se obtiene el oxido y por calentamiento de su oxido con coque conversin se obtiene cobre blster 99,98%Cu , se moldea en lingotes de 250 kg luego de fundir el cobre electroltico . Del texto dado identifique las propiedades fsicas y qumicas del cobre, los cambios o transformaciones fsicas y qumicas que experimenta la materia .Dctilpropiedad fsica Maleable propiedad fsica Color marrn rojizo propiedad fsica Potencial de oxidacin propiedad qumicaTostacin transformacin qumicaConversin transformacin qumica Moldea transformacin fsica Fundir transformacin fsica

X. BIBLIOGRAFIA

1. Brow Leeman Bursten 10ma edicin- Densidad 2. qumica general. Enrique Gutierrez3. Petrucci Ralph -8va edicin

INFORME (contenido):+ caratula+ introduccin+ objetivos+marco terico+ materiales y equipo+ procedimiento experimental+ resultados y discusin de resultados+ recomendaciones+ referencias (titulo, autor, edicin, ao) NO LINK ,SOLO TEXTOS+cuestionario