Laboratorio de Fsica

Grupo: 37

Profesor: Oliver Martnez Anaya

Equipo:

Gmez Romero Jorge

Flores Galvn Mnica Ariadna

Snchez Alonso Ren Axel

Densidad, Medidas Directas y Medidas Indirectas

La densidad es una propiedad intensiva de la materia, tiene su importancia en muchas pruebas de anlisis qumico y fsico por lo que es necesario conocer su valor.

La densidad en slidos se calcula determinando la masa y el volumen. Si se trata de un cuerpo geomtrico el volumen se calcula mediante la medicin de sus lados y la aplicacin de frmulas geomtricas, y si se trata de un cuerpo con forma irregular el volumen se calcula sumergiendo el cuerpo en un fluido y midiendo el volumen desplazado. En los laboratorios muchas veces se calcula la densidad mediante mtodos experimentales dando lugar a un margen de error por lo que se calcula el valor de la incertidumbre dependiendo de si las medidas son directas -aquellas que se observan en los aparatos de medicin- o indirectas -aquellas a las cuales se les aplica un tratamiento algebraico- si son directas se utiliza la incertidumbre combinada y si son indirectas se usa la ley de propagacin de incertidumbre. En el laboratorio se tratar de conocer la densidad de un cuerpo realizando el tratamiento de datos correspondiente y averiguando el material del cual est hecho el cuerpo.

Mtodo experimental

Se procedi a medir la masa en una balanza analtica de seis cubos diferentes los cules estn fabricados de diferentes materiales. Despus de esto se continu midiendo sus lados con un Vernier.

A partir de estos datos considerando sus incertidumbres- se calcul su densidad la cul despus fue comparada con densidades que se encontraron en la literatura. De esta forma se pudo conocer de qu material estaba hecho dicho cubo. Los resultados se presentan en la Tabla 1

Al tener estos datos, se logr relacionar la densidad obtenida con una serie de factores los cules nos permitieron determinar la red de Bravais de cada uno de los materiales de los cuales estaban hechos los cubos.

La ecuacin utilizada es la siguiente:

Despejando para n:

Esta ecuacin nos permitir saber el nmero de tomos y de esta manera su red de Bravais los cuales estn reportados en la tabla 2.

Resultados

Cubo/ Material

Masa (g)

Volumen ()

Densidad obtenida ()

Densidad terica ()

1 /Plomo

88,5 0,1g

8,490 0,062

10,4 0,09

11,34

2/Zinc

54,8 0,1g

8,490 0,062

6,5 0,06

7,140

3/Cobre

73,8 0,1g

8,999 0,065

8,4 0,07

8,4

4/Hierro

64,4 0,1g

8,490 0,062

7,6 0,07

7,87

5/aluminio

22,0 0,1g

8,365 0,062

2,6 0,03

2,70

6/Latn

69,1 0,1g

8,365 0,062

8,3 0,07

8,4

Tabla 2

Cubo /Material

Nmero de tomos

Red de Bravais

1/ Plomo

3.66 4

FCC/CCP

2/ Zinc

2.10 2

HCP

3/ Cobre

3.66 4

FCC/CCP

4/ Hierro

1.93 2

BCC

5 / Aluminio

3.71 4

FCC/CCP

6/ Latn

2.00 2

BCC

Anlisis de resultados

Al comparar la densidad obtenida con la densidad terica ambas registradas en la Tabla se pudo observar una ligera variacin en la mayora de los valores, con excepcin de los cubos de Plomo y Zinc, donde se observ una variacin ms grande. Este error se puede atribuir a no haber centrado el cubo en la balanza en el momento de que su masa fue medida, a un error en la lectura del vernier, o bien; a que estos cubos debido a su antigedad han perdido masa con el pasar del tiempo.

Con respecto a los cuatro cubos restantes, los valores de densidad obtenidos estuvieron dentro del rango de la densidad terica considerando sus debidas incertidumbres. Por lo que se procedi a realizar el clculo correspondiente para encontrar el nmero de tomos y as determinar su red de Bravais correspondiente. Los resultados se pueden observar en la Tabla 2

Conclusin

Mediante la serie de procedimientos que se realizaron para obtener la densidad, los datos obtenidos y el tratamiento de datos que se le aplic, se puede concluir que en todos los procedimientos experimentales siempre va a existir un porciento de error que puede afectar nuestros resultados. Mediante la incertidumbre combinada se logr conocer el intervalo donde pudiera estar el valor terico de las medidas directas que se realizaron, (Medicin de cantidad de materia y longitud de los lados del bloque).

Referencias Bibliogrficas:

-Whitten, Davis, Peck, Stanley, Quimica, Cengeage Learning, Mxico, 2008, 1134 pp

- J. E. Huheey, E. A. Keiter and R. L. Keiter in Inorganic Chemistry. Principles of Structure and Reactivity, 4th ed.. Harper Collins CollegePublishers, New York, 1993