Centro de Ciencias Básicas

Departamento de Ingeniería Bioquímica

Academia de Básicas y Operaciones Unitarias

Licenciado en Análisis Químico Biológicos

Laboratorio de Fisicoquímica I

Reporte de practica no. 1

“Determinación de la Densidad con Picnómetro”

Cuarto Semestre

Profesor: Mario Díaz Díaz

Alumnos: Christian Alejandro Argüelles Morales

Ana María Esqueda Amador

Mary Carmen Salceda Morán

Paulina Alejandra Vallecillo Rojas

Aguascalientes Ags, a 15 de Febrero de 2011Objetivos

Comprender esta propiedad física y que el alumno pueda.

a) Explicar el concepro de densidad.

b) Explicar la diferencia entre una propiedad intensiva y una extensiva de la materia.

c) Concluir acerca de la masa contenida en volúmenes iguales de diferentes sustancias problema.

Procedimientos

Fundamento

Todas las sustancias tienen propiedades físicas y químicas que las distinguen de las demás.

Las propiedades físicas no implican cambios en la naturaleza de las sustancias cuando son medidas u observadas; varían con la presión y temperatura.

Las propiedades químicas presentan cambios en la naturaleza de las sustancias cuando se someten a mediciones. Todas estas propiedades se dividen en extensivas e intensivas con relación a la masa de las sustancias.

Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de masa presentes como el volumen, peso, etc. Mientras que las intensivas no dependen de la masa y por tanto son constantes como la densidad y temperatura de ebullición, entre otras.1

La densidad de una sustancia es constante y se define como la masa presente por unidad de volumen D=M/V, mientras que la densidad es relativa cuando se relaciona con la de otras sustancias, como el agua.

Se conoce por gravedad específica a la relación entre el peso de un volumen dado de una sustancia y el peso de un volumen igual de agua.2

Conocemos por picnómetro que es el recipiente utilizado para medir mas exactamente el volumen de un liquido por estar diseñado para contener siempre el mismo volumen del liquido.

Para determinar la densidad de un sólido se tiene que hallar su masa en una balanza. Su volumen se podrá conocer, para sólidos regulares midiendo sus dimensiones y utilizando las formulas ya conocidas; pero si es un sólido irregular, se sumerge en una probeta graduada que contiene un volumen de un liquido, en el cual el sólido sea insoluble previamente medido. El volumen desplazado es el volumen del sólido.

Para hallar la densidad de líquidos y soluciones se sigue un procedimiento similar para ambas sustancias. Su volumen se mide en una probeta por ejemplo y su masa se conoce pesando primero la probeta y luego se pesa con un determinado volumen de las sustancias, la diferencia en pesos es el peso de la sustancia. Cabe anotar que la densidad de una solución depende de la concentración de la misma.

En la práctica realizada se utilizo etanol para determinar la densidad del cloruro de sodio sólido por ser sustancia insoluble conjuntamente.3

Resultados

Ilustración 1. Se observa cómo se pesa el picnómetro vacío.

Ilustración 2. Toma de la muestra a la que se le determinara

Ilustración 3. Al picnómetro se le deposita un volumen conocido de la muestra y se pesa nuevamente, por diferencia de peso se determina el peso de la muestra y se conoce su volumen,

su densidad. datos suficientes para el cálculo de la densidad

Tabla 1. Determinación de la densidad con un volumen de 5 mL de la sustancia.Sustancia. Picnómetr

o(W0)

Pic. + sust.

W

Peso sust.

w-w0 (g)

Volumen.

(mL)

Densidad.

(g/ml)

Densidad

teórica.(g/ml)

Volumen específico

.(ml/g)

Benceno. 23.9024g. 28.2568g.

4.3544g. 5mL. 0.87088 0.8786 1.1482

Jugo. 16.7495g. 21.7708g 5.0213g. 5mL. 1.00426 1.023 0.9957Gasolina. 29.4164g. 33.0720g

.3.6556g. 5mL. 0.73112 0.720 1.3677

Thiner. 37.8358g. 41.7929g.

3.9571g. 5mL. 0.79142 0.77 1.2635

Leche entera.

17.9627g. 22.9878g.

5.0251g. 5mL. 1.00502 1.028 0.9950

Leche descrema

da.

17.8204g. 22.8972g.

5.0768g. 5mL. 1.01536 1.036 0.9848

Alcohol 96%

29.0965g. 32.9000g.

3.8035g. 5mL. 0.76070 0.81 1.3145

Bebida destilada.

23.4483g. 28.0347g.

4.5864g. 5mL. 0.91728 1.0901

Tabla 2. Determinación de la densidad con un volumen de 7 mL de la sustancia. Sustancia. Picnómetr

oPic. + sust.

Peso sust.

Volumen.

Densisdad.

Densidad

Volume específico

(W0) w w-w0 (g) (mL) (g/ml) teórica.(g/ml)

.(ml/g)

Benceno. 23.9024g. 29.8448g.

5.9424g. 7mL. 0.84891 0.8786 1.17797

Jugo. 16.7495g. 23.7808g.

7.0313g. 7mL. 1.00447 1.023 0.99554

Gasolina. 29.4164g. 34.4506g.

5.0342g. 7mL. 0.71917 0.720 1.39038

Leche entera.

17.9627g. 25.0282g.

7.0655g. 7mL. 1.00935 1.028 0.99072

Leche descremada.

17.8204g. 24.9019g.

7.0815g. 7mL. 1.01164 1.036 0.98849

Alcohol 96%

29.0965g. 34.5005g.

5.4040g. 7mL. 0.77200 0.81 1.29533

Bebida destilada.

23.4483g. 24.4516g.

1.0033g. 7mL. 0.14332 0.0794 6.97697

Tabla 3. Comparación de las densidades determinadas usando diferentes masas de la sustancia y la densidad repostada para cada sustancia.

Sustancia. Densidad.(g/ml)

Densidad.(g/ml)

Densidad teórica.(g/ml)

Benceno. 0.87088 0.84891 0.8786Jugo. 1.00426 1.00447 1.023

Gasolina. 0.73112 0.71917 0.720Leche entera. 1.00502 1.00935 1.028

Leche descremada. 1.01536 1.01164 1.036Alcohol 96% 0.76070 0.77200 0.81

Bebida destilada. 0.91728 0.14332 0.0794

Tabla 4. Determinación de la densidad para sólidos.

Sólido Peso(g)

Volumen.(mL)

Densidad.(g/ml)

Volumen específico(mL/g)

Regular 53.4578 5.832 9.1662 0.10909Irregular 64.9631 11 5. 9057 0.169326

Discusión.

La densidad se utiliza ampliamente para caracterizar las sustancias1. Lo cual se debe a que la densidad es una propiedad específica de cada sustancia, esto puede observarse en los datos obtenidos, donde la sustancias bajo las mismas condiciones presentan valores de densidad distintos.

La densidad es una propiedad intensiva de la materia2. Esto es que la densidad no depende de la cantidad de materia, esto se corrobora con los datos obtenidos, donde usando distintos volúmenes de una misma sustancia y por tanto distintas masas, ya que las sustancias eran liquidas, se obtuvo una misma densidad (ver tabla 3).

Las pequeñísimas variaciones que presentan las densidades para una misma sustancia pero usando masas distintas son despreciables y pueden deberse principalmente a errores de medición; las diferencias que presentan las densidades determinadas con las densidades reportadas en la bibliografía para dichas sustancias son mínimas y pueden considerarse despreciables, el factor mas influyente en esta discrepancia es que el picnómetro no se llenaba en su totalidad, como es la forma correcta para determinar la densidad por este método aunado a las variaciones que puede presentar la temperatura de la condiciones normales.

Conclusiones.

Se pudo cumplir con el objetivo, ya que se encontraron las densidades y volúmenes específicos de cada sustancia que se emplearon en la práctica por medio de las fórmulas, Densidad=masa/volumen.

Volumen específico= volumen/masa.

a. Se pudo explicar el concepto de densidad al comparar las densidades del experimento 1 con el experimento 2 de la sustancia correspondiente, ya que nos dimos cuenta de que no eran iguales, tenían decimas de diferencia, recordando que la densidad no es otra cosa que la masa por cantidad de volumen, para poder comparar la masa de los materiales

sobre un volumen específico, constante para todos los materiales, y así poder saber cuál tiene más masa que cuál.

b. Las diferencias entre las propiedades intensivas y extensivas de la materia, es que las intensivas (cualitativas) son las propiedades específicas de la materia, como la densidad, y las extensivas son las propiedades generales de la materia que son la masa y el volumen.

c. Se aprendió a determinar la densidad de líquidos con el método del picnómetro.d. Se aprendió a determinar la densidad de solidos por desplazamiento de un liquido (agua)

Cuestionario.

1. ¿Qué es la densidad?Se define como la masa de una sustancia que ocupa una unidad de volumen o bien Densidad= masa/Volumen.

2. ¿En qué consisten las propiedades extensivas e intensivas de la materia?En que las extensivas dependen de la cantidad de la masa y las intensivas no dependen de la masa.

3. ¿La densidad varía con la temperatura? ¿Cómo?Todas las sustancias se expanden con el calor por lo tanto la densidad disminuirá cuando la temperatura sea mayor, por lo tanto la densidad depende de la temperatura.

4. ¿La densidad es una propiedad intensiva o extensiva? ¿Por qué?Es una propiedad intensiva, ya que para una misma sustancia sin importar su masa la densidad será la misma.

5. ¿Conoces algún otro método para determinar densidad? ¿Cuál es? ExplícaloCon un densímetro, es un electrodo que se introduce en el líquido y el programa compara la densidad con la del agua y este da la densidad relativa.

6. ¿Qué importancia tiene en la industria determinar la densidad?Diversos procesos químicos se regulan ajustando las condiciones para dar a los reactivos o productos líquidos y gaseosos valores de densidad predeterminados.

7. ¿Define densidad absoluta y densidad relativa?La densidad relativa de una sustancia es la densidad dividida entre la densidad de otra sustancia que se toma como patrón de referencia. Para expresar la densidad relativa de los líquidos y los sólidos se utiliza como patrón de referencia la densidad del agua a 4ºC que es igual a 1.00 gr/ml.

Bibliografía.

1. Wentworth, B. 1997. Química general. Ed. Reverté. Barcelona. 868 pp.2. Halliday. Resnick. Walter. 2004. Fundamentos de física. Vol. 1. 6ª ed. Continental. Mexico.

366, 367 pp.3. ZAPATA, Mauren. (2001). Manual de laboratorio de fundamentos de

química general. Medellín. Madrid. pp. 42-444. GARCÍA, Arcesio. (1985). Hacia la química 1. Panamericana. Colombia.

pp. 55