densida de líquidos - informe 2

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  • 7/23/2019 Densida de Lquidos - Informe 2

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    LABORATORIO DE FISICOQUMICA

    GRUPO C: DETEMINACIN DE DENSIDAD DE LQUIDOS

    UNMSM 1

    Universidad Nacional Mayor de San Marcos

    Facultad de Qumica e Ing. QumicaE.A.P Microbiologa y Parasitologa

    Departamento de Fisicoqumica

    DETERMINACIN DE DENSIDAD DELQUIDOS

    Laboratorio

    Prctica N2

    Profesor: Dr. Aldo J. Guzmn Duxtan

    Grupo

    Espettia Rodrguez Mara Fernanda 15100005

    Reao Quispe Kimberly 15100048

    Ventura Rodriguez Josue Enrique 14100143

    21 de setiembre de 2015

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    LABORATORIO DE FISICOQUMICA

    GRUPO C: DETEMINACIN DE DENSIDAD DE LQUIDOS

    UNMSM 2

    TABLA DE CONTENIDOS

    I. RESUMEN ........................................................................ 3

    II. INTRODUCCIN ............................................................. 5

    III.PRINCIPIOS TERICOS ................................................. 6

    VI.ANLISIS Y DISCUSIN DE RESULTADOS .................. 15

    VI. CONCLUSIONES ........................................................ 15

    VIII.RECOMENDACIONES ................................................ 16

    IX.BIBLIOGRAFA ............................................................. 17

    X. APNDICE .................................................................. 18

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    LABORATORIO DE FISICOQUMICA

    GRUPO C: DETEMINACIN DE DENSIDAD DE LQUIDOS

    UNMSM 3

    I. RESUMEN

    OBJETIVOS:

    Determinacin experimental de la densidad de lquidos.

    Aplicar el Mtodo del Picnmetro para medir o determinar la densidad

    DEFINICIONES FUNDAMENTALES

    Densidad absoluta

    Mide la masa por unidad de volumen

    Peso especfico o peso especfico absoluto

    La relacin entre el peso de una sustancia y el peso de un volumen equivalente

    de agua a 4 C.

    Densidad relativa o Gravedad especfica

    Compara la densidad de una sustancia con la del agua. Dicha densidad fue

    aplicada en nuestra experiencia por medio en el Mtodo del Picnmetro.

    APARATOS Y REACTIVOS Aparatos: Picnmetro, bao de temperatura constante, vasos de 100 ml, bagueta,

    Termmetro.

    Reactivos: Lquidos orgnicos, agua destilada.

    RESULTADOS PRINCIPALES

    VALOR TERICO VS % ERROR

    20cido proplico = 0,9997 g/cm3

    30

    cido proplico = 0,9917 g/cm3

    20agua destilada = 0,7853 g/cm3

    30

    agua destilada = 0,7750 g/cm3

    20terico cido proplico = 0,9932 g/cm3

    Error (%) =

    30terico cido proplico =0,9915 g/cm3

    Error (%) =

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    GRUPO C: DETEMINACIN DE DENSIDAD DE LQUIDOS

    UNMSM 4

    ANLISIS DE LOS RESULTADOS

    Con el uso del picnmetro, obtenemos resultados experimentales que son muy prximos a losdatos tericos lo cual indica que el proceso experimental se realiz con sumo cuidado y la mayor

    exactitud.Los porcentajes de error son bajos, lo cual indica que no se tuvo el cuidado necesario, no se us lastemperaturas adecuadas o mal uso de los instrumentos en el laboratorio.

    PRINCIPALES CONCLUSIONES

    Al someter al cido proplico a cierta temperatura ocasiona que esta pierda parte de su masa, locual indica una disminucin en su densidad. Por lo tanto podemos decir que a mayor temperaturaa la que se exponga un lquido, menor ser su densidad.

    RECOMENDACIONES

    En el momento de pesar el picnmetro, vaco o lleno de algn lquido, debe hacerse con bastantecuidado, pues debido a la alta sensibilidad de la balanza, se pueden calcular pesos errneos.

    Cada uso que le demos al picnmetro debe ser lavado correctamente, en este caso lo que hicimosfue agitarlo con etanol y posteriormente a la estufa para que no existan clculos con porcentajesde error regulares o altos.

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    GRUPO C: DETEMINACIN DE DENSIDAD DE LQUIDOS

    UNMSM 5

    II. INTRODUCCIN

    Bien es sabido que el mundo o ms aun el Universo estn constituidos por materia cuyas

    propiedades principales son la masa y el volumen que ocupan.

    La densidad, es la masa de un cuerpo por unidad de volumen.

    Para medir esta densidad, especficamente la de un lquidos; se utiliza el densmetro, queproporciona una lectura directa de la densidad, sin embargo, para nuestra experienciarecurrimos a la aplicacin del Mtodo del Picnmetro, en el cual, nicamente utilizamoslos valores de los pesos obtenidos por una balanza y la formula de la gravedad especificao densidad relativa.

    En el proceso de realizacin de los clculos correspondientes a nuestra experiencia,pudimos contrastar resultados tericos y experimentales, dichas diferencias resultaron serregulares puesto que los porcentajes de error no fueron los esperados.

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    UNMSM 6

    III.PRINCIPIOS TERICOS

    DETERMINACIN DE DENSIDAD DE LQUIDOS

    a) Densidad absoluta

    La densidad es una medida utilizada por la fsica y la qumica para determinar la cantidad

    de masa contenida en un determinado volumen. La ciencia establece dos tipos de

    densidades. La densidad absoluta o real que mide la masa por unidad de volumen, y es la

    que generalmente se entiende por densidad. Se calcula con la siguiente frmula:

    =

    b) Peso especfico o peso especfico absoluto

    Se denomina peso especfico de un mineral al cociente entre su peso y el peso de un

    volumen equivalente de agua a 4C (condiciones de mxima densidad del agua), siendo un

    valor adimensional.

    c) Densidad relativa o gravedad especfica

    Por otro lado, tambin existe la densidad relativa o gravedad especfica que compara la

    densidad de una sustancia con la del agua; est definida como el peso unitario del material

    dividido por el peso unitario del agua destilada a 4C. Se calcula con la siguiente frmula:

    Densidad relativa = densidad de la sustancia / densidad del agua.

    =

    Mtodo del picnmetro

    Picnmetro

    Aparato que se utiliza para determinar lasdensidades de distintas sustancias. Tambin se

    conoce como frasco de densidades. Consiste en un pequeo frasco de vidrio de cuello

    estrecho, cerrado con un tapn esmerilado, hueco y que termina por su parte superior en

    un tubo capilar con graduaciones.

    http://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761567796/Densidad.htmlhttp://es.encarta.msn.com/encyclopedia_961521592/Vidrio.htmlhttp://es.encarta.msn.com/encyclopedia_961521592/Vidrio.htmlhttp://es.encarta.msn.com/encyclopedia_761567796/Densidad.html
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    UNMSM 7

    Para llenar el picnmetro se quita el tapn esmerilado, que est hueco o perforado, se

    aade la muestra con unaprobeta pequea y se tapa. El lquido subir por el interior del

    tapn hasta el capilar. Puede ocurrir que incluso rebose, en cuyo caso se secara

    cuidadosamente por fuera procurando que el lquido llene totalmente el tapn o que elexceso se pueda medir con el capilar. As se determina el volumen de lquido contenido en

    el recipiente. Algunos picnmetros, menos precisos, no tienen tapn, sino un cuello largo

    aforado; en este caso, el picnmetro se llenara hasta el enrase marcado en el cuello y de

    esta forma se conocera el volumen del lquido.

    Un picnmetro es un recipiente calibrado, con el que se puede pesar un volumen de lquido

    con mucha precisin.

    Por comparacin entre la masa del picnmetro lleno de agua destilada -de la que se conoce

    con gran precisin su densidad a la temperatura de la experiencia- y la masa del picnmetro

    lleno con un lquido muestra se puede calcular la densidad de ste ltimo.

    Para el caso de la densidad de un slido -cuyo tamao ha de ser adecuado a las dimensiones

    del picnmetro- pesando el picnmetro con el slido y rellenando con agua destilada

    podemos obtener el volumen del slido si adems hemos calculado el volumen del

    picnmetro. Por otra parte, una vez obtenida la masa del slido podemos calcular su

    densidad.

    Ca

    Ta

    Fra

    http://es.encarta.msn.com/encyclopedia_961534078/Probeta.htmlhttp://es.encarta.msn.com/encyclopedia_961534078/Probeta.html
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    UNMSM 8

    El mtodo es general para el caso de pares slido/lquido que no reaccionen entre s.

    =

    - Ecuacin para halla r la gravedad especfica

    =

    - Ecuacin para hallar la densidad experimental

    =

    =

    =

    1

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    UNMSM 9

    IV. DETALLES EXPERIMENTALES

    A) MATERIALES

    Picnmetro

    Vaso de precipitados de 100 ml

    Termmetro

    Bao de temperatura constante

    Placa Petri

    Papel

    Estufa

    Cocinilla Balanza

    B) REACTIVOS

    Agua destilada

    Alcohol isoproplico

    C) APLICACIN DE EQUIPOS

    Picnmetro: ya que su volumen es conocido, lo empleamos para

    obtener la densidad desconocida de ciertas sustancias.

    Vaso de precipitados de 100 ml: se us principalmente para calentar el agua en

    la cocinilla

    Termmetro: sirvi para medir las diferentes temperaturas.

    Bao de temperatura constante: se us para que las sustancias empleadas

    adquiera una temperatura especfica.

    Placa Petri: sirvi como soporte para el picnmetro Papel: se us para secar el picnmetro

    Estufa: se llev el picnmetro a la estufa para que este sea secado en su

    totalidad.

    Cocinilla: sirvi para calentar el agua

    Balanza: se emple para medir las diferentes masas.

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    D) PROCEDIMIENTO

    1) DETERMINACIN DE LA DENSIDAD DE LOS LQUIDOS POR EL MTODO DEL

    PICNMETRO

    - Primero se lav el picnmetro con detergente, y se enjuag muchas veces. El ltimo

    enjuague fue con agua destilada. Despus se sec con papel y se meti en la estufa

    durante 10 min aprox. Despus se dej en la cmara de enfriamiento.

    - Se acondicion el picnmetro y se pes

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    UNMSM 11

    - Luego llenamos el picnmetro con agua destilada y se someti a un bao de

    temperatura constante de 20 0C. Despus se pes nuevamente.

    - Nuevamente se sec y se meti el picnmetro a la estufa, se dej enfriar. Se

    acondicion y se pes.

    - Se llen el picnmetro de agua destilada y se dej en bao de temperatura constante

    a 30 0C y se pes.

    - Repetimos el mismo procedimiento empleando esta vez alcohol isoproplico. De igual

    modo dejamos que adquiriera temperaturas de 20 y 30 0C.

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    V. TABULACIN DE DATOS Y RESULTADOS

    EXPERIMENTALES

    5.1TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES

    Para el picnmetro

    Masa Temperatura

    18.9987 20 0C

    18.9968 30 0C

    TEMPERATURA LQUIDO MASA

    200C AGUA 45.6915

    300C AGUA 45.6107

    200C ALCOHOLISOPROPLICO

    40.0015

    300

    C ALCOHOLISOPROPLICO

    39.7152

    5.2TABLA DE DATOS TERICOS

    TEMPERATURA LQUIDO DENSIDAD200C AGUA 0,9983 g/cm3

    300C AGUA 0,9957 g/cm3

    200C ALCOHOLISOPROPLICO

    0,9932 g/cm3

    300C ALCOHOLISOPROPLICO

    0,9915 g/cm3

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    5.3CLCULOS

    1) DETERMINACIN DE LA DENSIDAD DE LOS LQUIDOS POR EL MTODO DEL

    PICNMETRO

    a) Calcule la gravedad especfica usando los datos obtenidos de la muestra.

    A 20 0C

    =

    = 40.001518.998745.691518.9987 = 0.7868

    A 30 0C

    =

    = 39.715218.996845.610718.9968 = 0,7784

    b) Determinacin de la densidad del agua destilada

    =

    =

    A 20 0C

    = 40.001518.9987

    45.691518.99870,9982

    = 0.7853

    A 30 0C

    = 39.715218.996845.610718.99680.9957

    = 0.7750

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    GRUPO C: DETEMINACIN DE DENSIDAD DE LQUIDOS

    UNMSM 14

    CALCULANDO EL DE ERROR

    A 200

    C

    % =( )

    = ... = . %

    A 30 0C

    % =( )

    = ..

    . = . %

    5.4TABLAS DE RESULTADOS Y % ERROR

    20alcohol isoproplico 0.7853g/cm330alcohol isoproplico 0.7750g/cm3

    ALCOHOLISOPROPLICO

    20 0C .%

    30 0C .%

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    VI.ANLISIS Y DISCUSIN DE RESULTADOS

    Se puede percatar que la densidad de la sustancia (agua y acetato de etilo) disminuyecuando la temperatura va aumentando.

    El mtodo del picnmetro es un mtodo muy exacto, adems con ayuda de una balanzaanaltica los valores de los pesos son ms exactos y se puede determinar la densidadmuy prxima a la terica para as poder hallar las viscosidades a diferentestemperaturas.

    El porcentaje de error nos muestra un acierto muy bueno en las mediciones, as del

    resultado obtenido de 0,46% de error, lo cual nos indica que los materiales utilizadosnos han proporcionado una medida muy exacta y por ello se aproxima mucho al valorterico.

    VI. CONCLUSIONES

    A mayor temperatura el valor de la densidad disminuye. El mtodo del picnmetro resulta ser ms exacto para la determinacin de la

    densidad de los lquidos. Los lquidos con viscosidades bajas fluyen fcilmente y cuando la viscosidad es

    elevada el lquido no fluye con mucha facilidad. La viscosidad y la densidad de las soluciones que se estudian van a depender de las

    concentraciones que tengan dichas soluciones. La gravedad especfica es un valor referencial y sirve para comparar cuantas veces

    una sustancia es ms densa que el agua. El clculo de la densidad de un lquido con el picnmetro es debido a que este

    instrumento tiene un volumen contante.

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    VIII.RECOMENDACIONES

    Tratar de mantener la temperatura constante cuando se trabaja con el picnmetro,para la determinacin de las densidades de las diversas soluciones que se van a

    estudiar. Se deben tomar los tiempos de manera exacta cuando el lquido que se estudia pasa de

    un punto A a un punto B en el picnmetro. Los materiales que se utilizan para las diversas mediciones se deben lavar y secar por

    completo en la estufa. El picnmetro debe de ser llenado completamente hasta el capilar; luego del bao se

    debe de secar por completo el picnmetro antes de ser pesado. El volumen que se utiliza de agua debe ser el mismo para las soluciones de etanol que

    se han utilizado. Sujetar el picnmetro de la boca del envase y no del tubo capilar ya que el capilar es un

    parte movible. Al momento de encender la balanza analtica se debe esperar a que pase por el proceso

    de auto calibracin. Es importante cerrar la ventana de la balanza analtica para que no entre ninguna

    sustancia externa como polvo. Al empezar a realizar las mediciones con la balanza analtica se pueden presentar

    lecturas de 0,0002g 0,0001g cuando no existe ninguna sustancia en el platillo demediciones. Ante esto se debe presionar el botn Tare para tarar el peso de la

    balanza y que la lectura vuelva a indicar 0,0000g.

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    IX.BIBLIOGRAFA

    MOTT, Robert.MECNICA DE FLUIDOS. Editorial Addison- Wesley Iberoamericana

    MICKEL y GROTCH.FSICA PARACIENCIAS EINGENIERA.Editorial Harla.

    FRITZ ULLMANN. ENCICLOPEDIA DEQUMICA INDUSTRIAL.

    http://www.monografias.com/trabajos35/newton-fuerza-aceleracion/newton-fuerza-aceleracion.shtmlhttp://www.monografias.com/Fisica/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/concient/concient.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/historiaingenieria/historiaingenieria.shtmlhttp://www.monografias.com/Quimica/index.shtmlhttp://www.monografias.com/Quimica/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/historiaingenieria/historiaingenieria.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/concient/concient.shtmlhttp://www.monografias.com/Fisica/index.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos35/newton-fuerza-aceleracion/newton-fuerza-aceleracion.shtml
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    X. APNDICE

    CUESTIONARIO

    1. Explique el fundamento terico del mtodo del picnmetro.

    El Picnmetro es uninstrumento de medicin cuyovolumen es conocido y permiteconocer ladensidad opeso especfico de cualquierfluido ya sea lquido o slido

    mediantegravimetra a una determinadatemperatura.

    En su estructura presenta un finsimo capilar el cual va a permitir tener un valor ms exacto

    del volumen que se especifica en el mismo. Esto permite medir ladensidad de un fluido, enreferencia a la de un fluido de densidad conocida como elagua

    2. Explique el efecto de la temperatura sobre la densidad de lquidos y slidos.

    La densidad es una propiedad fsica de las sustancias que compara la relacin entreel volumen y la masa. La densidad es afectada por la temperatura porque a medida que la

    temperatura incrementa tambin lo hace la energa cintica de las partculas.

    Cuanta ms sustancia tiene la energa cintica, ms caliente ser y ms rpidamente se

    movern las partculas, lo que reduce la densidad en la sustancia.Cuando la temperatura sube, el aire se vuelve menos denso y sube, lo que es conocido

    como sistema de presin baja. Cuando la temperatura cae, el aire se vuelve ms denso y es

    conocido como sistema de alta presin.

    Cuando la temperatura se incrementa, los objetos se expanden y se vuelven ms grandes,por lo tanto la densidad decrece. Cuando la temperatura decrece, los objetos se condensan

    y se vuelven ms pequeos, entonces la densidad incrementa.

    https://es.wikipedia.org/wiki/Instrumentohttps://es.wikipedia.org/wiki/Volumenhttps://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Peso_espec%C3%ADficohttps://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Gravimetr%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttps://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Aguahttps://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttps://es.wikipedia.org/wiki/Gravimetr%C3%ADahttps://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Peso_espec%C3%ADficohttps://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttps://es.wikipedia.org/wiki/Volumenhttps://es.wikipedia.org/wiki/Instrumento