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PRACTICA N°1. DENSIDADES

UNIVERSIDAD DEL QUINDÍO FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS Y TECNOLOGÍAS

PROGRAMA DE QUÍMICA FISICOQUÍMICA I

Juan Camilo García, Natalia García, Viviana Idarraga, Luisa Fernanda Tovar

Resumen

En la práctica se determinó que a medida que la concentración de soluto aumenta en un líquido, en este caso agua destilada, la densidad de la solución aumenta también. La densidad a diferentes concentraciones fue medida mediante un picnómetro y un aerómetro, también se midieron los °Brix a cada una, los cuales aumentaban de manera proporcional con la concentración. Por ultimo mediante cálculos se determinó el %w/w de cada una de las soluciones tanto de azúcar como de sal.

Abstract

In the practice was determined that while the concentration of solute is increasing in the liquid, in this case distillated water, the density of the solution increases too. The density at different concentrations was measurement by a pycnometer and aerometer, also the °Brix was determined, those increases proportionally to the concentration. Finally some calculations were realized to determine the %w/w of each sugar and salt solutions.

Introducción

La densidad es la razón de masa y volumen

La masa y el volumen son magnitudes extensivas, lo que quiere decir que dependen de la cantidad de materia observada. No obstante si dividimos la masa de una sustancia por su volumen obtendremos la densidad, una magnitud intensiva, lo que quiere decir que no importa la cantidad de materia que se tenga siempre será la misma. De esta manera la densidad del agua a 4°C es de 1,000g/cm3 se tenga un mL o 5000L del líquido. Las propiedades intensivas son importantes en la química ya que con estas se pueden identificar

sustancias. Las unidades para expresar la densidad que más se utilizan son g/cm3 o g/mL (Petrucci, 2003)

Para medir la densidad existen diferentes métodos, dos de los más comunes son el aerómetro (figura 1a) y el picnómetro (figura 1b).

Figura 1. Aerómetro y picnómetro

Los picnómetros sirven para determinar la densidad de líquidos, sólidos y productos pastosos por el método del matraz. Los areómetros se utilizan para líquidos. Los picnómetros y los areómetros son los aparatos de medición que mejor se adaptan al control de materias primas y medicamentos en laboratorios y en hospitales debido a su manejo fácil, bajo costo, especificidad, entre otros (Padilla et. al, 2009).

El picnómetro funciona de una manera sencilla. Su volumen que es conocido dependiendo del envase (5,10, 25 mL) se pesa vacío, y luego de agregarle el líquido vuelve y se pesa. A este último peso se le resta el valor del picnómetro vacío para así obtener la masa del líquido. Con la masa determinada se utiliza la fórmula para la densidad, la cual divide la masa sobre el volumen.

Los aerómetros están basados en el principio de Arquímides que establece que un objeto sumergido total o parcialmente en un fluido es empujado hacia arriba por una fuerza igual al peso del fluido que se desaloja. La medida que da son °Bé (Baume). Su relación con la densidad para una disolución depende de la temperatura, así para una temperatura de 20°C, dicha relación viene dada por las siguientes formulas:

Un grado Brix es la densidad que tiene, a 20° C, una solución de sacarosa al 1 %. Como los sólidos no son solamente sacarosa, sino que hay otros azúcares, ácidos y sales, un grado Brix no equivale a una concentración de sólidos disueltos de 1g/10ml. Los grados Brix son, por lo

tanto, un índice comercial, aproximado, de esta

concentración que se acepta convencionalmente como si todos los sólidos disueltos fueran sacarosa. Para determinar los grados Brix se usa un aparato llamado refractómetro. El funcionamiento del refractómetro se basa en las variaciones que experimenta la refracción de un líquido al modificarse su contenido de sustancias disueltas.

La relación entre ºBrix y ºBaumé se reflejada de la siguiente manera:

º Be x 1,8 = º Brix

Al tener una solución en la cual un sólido es disuelto en un líquido se espera que la densidad aumente a medida que la concentración del solido es mayor.

Materiales y métodos

Se prepararon 3 soluciones de 15%, 10% y 5% de azúcar en 250ml de agua destilada cada una. Posteriormente con un termómetro se midió la temperatura, con un picnómetro y con un aerómetro la densidad, y finalmente con un refractómetro se midieron los °Brix. Además con base en los datos de la densidad arrojados por el picnómetro se determinó el %w/w de cada una de las soluciones.

También se prepararon 3 soluciones de sal (NaCl) al 15%, 10% y 5% en 250ml de agua destilada, a las cuales se les hizo el mismo procedimiento y se determinaron las mismas variables.

Resultados

Tabla de resultados

Densidad

Muestra T (°C)Aero (°Bé)

Picn (g/mL) %w/w °Brix

°Brix Corregido

Sln azucar15% 25 8 1,058 14,185% 14 14,36

Sln azucar10% 25 5,4 1,026 14,63% 5 5,35

Sln azucar 5% 24 2,5 1,013 14,815% 2,5

2,76

Salmuera 15% 24 - 1,102 13,612% 14,5 14,78

Salmuera 10% 24 7,5 1,052 14,258% 8 8,27

Salmuera 5% 24 4,4 1,021 14,691% 6 6,27

Preparación sln al 15% (azúcar y salmuera)

%p/v = g solutomL sln

x 100

Lsln x%p/ v100

= g soluto

250x 15 %100

= 37,5g soluto

Preparación sln al 10% partiendo de la solución al 15%

V1 x C1 = V2 x C2

V1 = V 2C2

C1

= 250mL x10 %

15 % = 166.6mL

Preparación sln al 5% partiendo de la solución al 10%

V1 x C1 = V2 x C2

V1 = V 2C2

C1

= 250mL x5%

10 % = 125mL

Inicialmente se pesaron exactamente 37,52g de azúcar y 37,50g de sal

La densidad en °Baumé fue determinada con el aerómetro y para la solución de salmuera al 15% no fue determinada debido a que la solución era muy densa y con el aparto que se tenía no fue posible su determinación.

Para la determinación usando el picnómetro se utilizó la siguiente formula:

ɗ = ( peso pic lleno−peso pic vacio)g

10mL

Así, para la solución de azúcar al 15%:

ɗ = (21.88−11.30)g

10mL = 1.058 g/mL,

para la de azúcar al 10%:

ɗ = (21.56−11.30)g

10mL = 1.026 g/mL,

para la de azúcar al 5%:

ɗ = (21.43−11.30)g

10mL = 1.013 g/mL,

para la de sal al 15%:

ɗ = (22.32−11.30)g

10mL = 1.102 g/mL,


ɗ = (21.82−11.30)g

10mL = 1.052 g/mL,


ɗ = (21.51−11.30)g

10mL = 1.021 g/mL.

Para hallar el porcentaje peso/peso (%w/w) se utilizó la fórmula:

%w/w = g solutog solució n

Los gramos de soluto son siempre los gramos de azúcar o de sal que se tomaron al inicio cuando se preparó la solución al 15% de cada uno. Para los gramos de solución se utilizó:

m = ɗ x V

donde el volumen fue siempre 250mL y la densidad la que se determinó en cada una de las soluciones a diferentes concentraciones.

De esta manera para cada una de las concentraciones se obtuvieron los siguientes resultados:

Azúcar al 15%:

%w/w = 37,52g

(1.058gmLx 250mL)

x 100 =

14.185%

Azúcar al 10%:

%w/w = 37,52g

(1.026gmL

x250mL)x 100

= 14.62%

Azúcar al 5%:

%w/w = 37,52g

(1.013gmLx 250mL)

x 100 =

14.815%

Salmuera al 15%:

%w/w = 37,50g

(1.102gmLx 250mL) = 13.612%

Salmuera al 10%:

%w/w = 37,50g

(1.052gmLx 250mL) = 14.258%

Salmuera al 5%:

%w/w = 37,50g

(1.021gmLx 250mL) = 14.691%

Finalmente para la determinación de los °Brix se utilizó un refractómetro el cual daba una medida que tuvo que ser corregida, ya que a diferentes temperaturas se debe valor ya sea sumando o restando unos valores determinados observando la tabla presentada en el ANEXO 1.

Gráficos.

1 1.02 1.04 1.06 1.080%

200%400%600%800%

1000%1200%

[ ] azúcar Vs. ɗ (picn)

Densidad (g/mL)

Conc

entr

ació

n

Grafica 1. Concentración AZUCAR Vs. Densidad

y = mx + b

m = Y 2−Y 1

X2−X1

= 15−5

1.058−1.013 = 222.22

15% = 222.22(1.058) + b

15 %−222.22 (1.058 )=b

15 – 235.11 = b

- 220.11 = b

y = 222.22x – 220.11

Interpolando el punto correspondiente a una densidad de 1.034 g/mL :

y = 222.22(1.034) – 220.11

y = 9.66

Esto indica que a una densidad de 1.034g/mL le corresponde una concentración de 9.66% de azúcar.

Extrapolando el punto que corresponde a una densidad de 1.062 g/mL:

y = 222.22(1.062) – 220.11

y = 15.88%

Así que una densidad de 1.062 g/mL tiene una concentración de azúcar de 15.88%.

De acuerdo a las diferencias en la densidad fue posible calcular la Fracción molar en cada una

de las concentraciones de azúcar de la siguiente manera:

XT = XSTO + XSTE

XSTO = nsto

nsto+nste

XSTE = nste

nsto+nste

Para la solución que contenía azúcar al 15%:

nsto = 37.52g ( 1mol342g ) = 0.1097mol

nste= 226.98g ( 1mol18 g ) = 12.61mol

1.058 g/mL x 250 mL = 264.5g sln

264.5 g sln – 37.52 g azucar = 226.98 g H2O

XSTO = 0.1097

0.1097+12.61 = 0.0086

XSTE = 12.61

12.61+0.1097 = 0.9914

XT = 0.0086 + 0.9914 = 1


nsto = 37.52g ( 1mol342g ) = 0.1097mol

nste= 218.98g ( 1mol18 g ) = 12.165mol

1.026 g/mL x 250 mL = 256.5g sln

256.5 g sln – 37.52 g azucar = 218.98 g H2O

XSTO = 0.1097

0.1097+12.165 = 0.0090

XSTE = 12.165

12.165+0.1097 = 0.9910

XT = 0.0090 + 0.9910 = 1


nsto = 37.52g ( 1mol342g ) = 0.1097mol

nste= 215.73g ( 1mol18 g ) = 11.985 mol

1.013 g/mL x 250 mL = 253.25g sln

253.25 g sln – 37.52 g azucar = 215.73 g H2O

XSTO = 0.1097

0.1097+11.985 = 0.009

XSTE = 11.985

11.985+0.1097 = 0.991

XT = 0.0090 + 0.9910 = 1

2 3 4 5 6 7 8 90%

200%400%600%800%

1000%1200%

[ ] azúcar Vs. °Bé

° Baumé

Conc

entr

acio

n

Grafica 2. Concentración AZUCAR Vs. °Baumé

y = mx + b

m = Y 2−Y 1

X2−X1

= 15−58−2.5

= 1.818

10% = 1.818(5.4) + b

10%−1.818(5.4 )=b

10 – 9.817 = b

0.183 = b

y = 1.818x + 0.183

Interpolando el punto correspondiente a 7.2°Bé:

y = 1.818(7.2) + 0.183

y = 13.273

Esto indica que a 7.2°Bé le corresponden una concentración de 13.3% de azúcar.

Extrapolando el punto que corresponde a 1.9°Bé:

y = 1.818(1.9) + 0.183

y = 3.64%

Así que 1.9°Bé tienen una concentración de azúcar de 3.64%.

Como se mencionó en la introducción mediante el cálculo de los °Bé con el aerómetro también se puede conocer la densidad de la solución:

ɗ = 145

145−° Be

y de esta manera determinar la fracción molar de cada una de las concentraciones. Para la solución que contenía azúcar al 15%:

ɗ = 145

145−8 = 1.058 g/mL

nsto = 37.52g ( 1mol342g ) = 0.1097mol

nste= 226.98g ( 1mol18 g ) = 12.61mol

1.058 g/mL x 250 mL = 264.5g sln

264.5 g sln – 37.52 g azucar = 226.98 g H2O

XSTO = 0.1097

0.1097+12.61 = 0.0086

XSTE = 12.61

12.61+0.1097 = 0.9914

XT = 0.0086 + 0.9914 = 1


ɗ = 145

145−5.4 = 1.039 g/mL

nsto = 37.52g ( 1mol342g ) = 0.1097mol

nste= 222.23g ( 1mol18 g ) = 12.346mol

1.039 g/mL x 250 mL = 259.75g sln

259.75 g sln – 37.52 g azucar = 222.23 g H2O

XSTO = 0.1097

0.1097+12.346 = 0.00881

XSTE = 12.346

12.346+0.1097 = 0.99119

XT = 0.00881 + 0.99119 = 1


ɗ = 145

145−2.5 = 1.017 g/mL

nsto = 37.52g ( 1mol342g ) = 0.1097mol

nste= 216.73g ( 1mol18 g ) = 12.040 mol

1.017 g/mL x 250 mL = 254.25g sln

254.25 g sln – 37.52 g azucar = 216.73 g H2O

XSTO = 0.1097

0.1097+12.040 = 0.00903

XSTE = 12.040

12.040+0.1097 = 0.99097

XT = 0.00903 + 0.99097 = 1

2 4 6 8 10 12 14 160%2%4%6%8%

10%12%14%16%

[ ] azúcar Vs. °Brix

° Brix

Conc

entr

ació

n

Grafica 3. Concentración AZUCAR Vs. °Brix

y = mx + b

m = Y 2−Y 1

X2−X1

= 15−5

14.36−2.76 = 0.862

15% = 0.862(5.35) + b

15 %−0.862(14.36)=b

15– 12.378 = b

2.622 = b

y = 0.862x + 2.622

Interpolando el punto correspondiente a 10°Brix:

y = 0.862(10) + 2.622

y = 11.242

Esto indica que a 10°Brix le corresponden una concentración de 11.242% de azúcar.

Extrapolando el punto que corresponde a 1.5°Brix:

y = 0.862(1.5) + 2.622

y = 3.915%

Así que 1.5°Brix tienen una concentración de azúcar de 3.915%.

Conociendo los °Brix podemos realizar una simple conversión dividiendo el valor por 1,8 y así obtener los °Baumé (°Bé) y con la relación indicada anteriormente:

ɗ = 145

145−° Be

determinar la densidad y así la fracción molar de cada una de las concentraciones. Para la solución que contenía azúcar al 15%:

°Bé = ° Brix

1.8 =

14.361.8

= 7.97

ɗ = 145

145−7.97 = 1.058 g/mL

nsto = 37.52g ( 1mol342g ) = 0.1097mol

nste= 226.98g ( 1mol18 g ) = 12.61mol

1.058 g/mL x 250 mL = 264.5g sln

264.5 g sln – 37.52 g azucar = 226.98 g H2O

XSTO = 0.1097

0.1097+12.61 = 0.0086

XSTE = 12.61

12.61+0.1097 = 0.9914

XT = 0.0086 + 0.9914 = 1


°Bé = ° Brix

1.8 =

5.351.8

= 2.97

ɗ = 145

145−2.97 = 1.021 g/mL

nsto = 37.52g ( 1mol342g ) = 0.1097mol

nste= 217.73g ( 1mol18 g ) = 12.346mol

1.021 g/mL x 250 mL = 255.25g sln

255.25 g sln – 37.52 g azucar = 217.73 g H2O

XSTO = 0.1097

0.1097+12.096 = 0.00899

XSTE = 12.096

12.096+0.1097 = 0.99101

XT = 0.00899 + 0.99101 = 1


°Bé = ° Brix

1.8 =

2.761.8

= 1.53

ɗ = 145

145−1.53 = 1.011 g/mL

nsto = 37.52g ( 1mol342g ) = 0.1097mol

nste= 215.23g ( 1mol18 g ) = 11.957 mol

1.011 g/mL x 250 mL = 252.75g sln

252.75 g sln – 37.52 g azucar = 215.23 g H2O

XSTO = 0.1097

0.1097+11.957 = 0.00909

XSTE = 11.957

11.957+0.1097 = 0.99091

XT = 0.00909 + 0.99091 = 1

1 1.02 1.04 1.06 1.08 1.1 1.120%2%4%6%8%

10%12%14%16%

[ ] sal Vs. Densidad

Densidad (g/mL)

Conc

entr

ació

n

Grafica 4. Concentración SAL Vs. Densidad

y = mx + b

m = Y 2−Y 1

X2−X1

= 15−5

1.102−1.021 = 123.457

15% = 123.457(1.102) + b

15−123.457(1.102)=b

15 – 136.049 = b

- 121.049 = b

y = 123.457x – 121.049

Interpolando el punto correspondiente a una densidad de 1.070 g/mL :

y = 123.457(1.070) – 121.049

y = 11.05%

Esto indica que a una densidad de 1.070g/mL le corresponde una concentración de 11.05% de sal.

Extrapolando el punto que corresponde a una densidad de 1.150 g/mL:

y = 123.457(1.150) – 121.049

y = 20.93%

Así que una densidad de 1.150 g/mL tiene una concentración de azúcar de 20.93%.

La fracción molar para la solución que contenía sal al 15%:

nsto = 37.50g ( 1mol58.5g ) = 0.6410mol

nste= 238g ( 1mol18 g ) = 13.222mol

1.102 g/mL x 250 mL = 275.5g sln

275.5 g sln – 37.50 g sal = 238 g H2O

XSTO = 0.6410

0.6410+13.22 = 0.0462

XSTE = 13.22

13.22+0.6410 = 0.9537

XT = 0.0462 + 0.9537 = 0.9999

Para la solución que contenía sal al 10%:

nsto = 37.50g ( 1mol58.5g ) = 0.6410mol

nste= 225.5g ( 1mol18 g ) = 12.528mol

1.052 g/mL x 250 mL = 263g sln

263 g sln – 37.50 g sal = 225.5 g H2O

XSTO = 0.6410

0.6410+12.528 = 0.0487

XSTE = 12.528

12.528+0.6410 = 0.9513

XT = 0.0487 + 0.9513 = 1


nsto = 37.50g ( 1mol58.5g ) = 0.6410mol

nste= 217.75g ( 1mol18 g ) = 12.097mol

1.021 g/mL x 250 mL = 255.25g sln

255.25 g sln – 37.50 g sal = 217.75 g H2O

XSTO = 0.6410

0.6410+12.097 = 0.0503

XSTE = 12.097

12.097+0.6410 = 0.9497

XT = 0.0503 + 0.9497 = 1

4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 80%2%4%6%8%

10%12%

[ ] sal Vs. °Baumé

°BauméCo

ncen

trac

ión

Grafica 5. Concentración SAL Vs. °Baumé

y = mx + b

m = Y 2−Y 1

X2−X1

= 10−5

7.5−4.4 = 1.613

10% = 1.613(7.5) + b

10 %−1.613(7.5)=b

10 – 12.097 = b

-2.097 = b

y = 1.613x – 2.097

Interpolando el punto correspondiente a 6.2°Bé:

y = 1.613(6.2) – 2.097

y = 7.90

Esto indica que a 6.2°Bé le corresponden una concentración de 7.90% de sal.

Extrapolando el punto que corresponde a 3.0°Bé:

y = 1.613(3.0) – 2.097

y = 2.74%

Así que 3.0°Bé tienen una concentración de sal de 2.74%.

La fracción molar de cada una de las concentraciones.


ɗ = 145

145−7.5 = 1.054 g/mL

nsto = 37.50g ( 1mol58.5g ) = 0.6410mol

nste= 226 g ( 1mol18 g ) = 12.55mol

1.054 g/mL x 250 mL = 263.5g sln

263.5 g sln – 37.50 g sal = 226 g H2O

XSTO = 0.6410

0.6410+12.55 = 0.0486

XSTE = 12.55

12.55+0.6410 = 0.9514

XT = 0.0486 + 0.9514 = 1


ɗ = 145

145−4.4 = 1.031 g/mL

nsto = 37.50g ( 1mol58.5g ) = 0.6410mol

nste= 220.25 g ( 1mol18 g ) = 12.236mol

1.031 g/mL x 250 mL = 257.75g sln

257.75 g sln – 37.50 g sal = 220.25 g H2O

XSTO = 0.6410

0.6410+12.236 = 0.0498

XSTE = 12.236

12.236+0.6410 = 0.9502

XT = 0.0498 + 0.9502 = 1

4 6 8 10 12 14 160%2%4%6%8%

10%12%14%16%

[ ] sal Vs. °Brix

°Brix

Conc

entr

ació

n

Grafica 6. Concentración SAL Vs. °Brix

y = mx + b

m = Y 2−Y 1

X2−X1

= 15−5

14.78−6.27 = 1.175

15% = 1.175(14.78) + b

15−1.175(14.78)=b

15 – 17.366 = b- 2.366 = b

y = 1.175x – 2.366

Interpolando el punto correspondiente a 12°Brix :

y = 1.175(12) – 2.366

y = 11.73%

Esto indica que a 12°Brix le corresponde una concentración de 11.73% de sal.

Extrapolando el punto que corresponde a 5°Brix:

y = 1.175(5) – 2.366

y = 3.51%

Así que 5°Brix tienen una concentración de sal de 3.51%.

La fracción molar para la solución que contenía sal al 15%:

°Bé = ° Brix

1.8 =

14.781.8

= 8.21

ɗ = 145

145−8.21 = 1.060 g/mL

nsto = 37.50g ( 1mol58.5g ) = 0.6410mol

nste= 227.5g ( 1mol18 g ) = 12.64mol

1.060 g/mL x 250 mL = 265g sln

265 g sln – 37.50 g sal = 227.5 g H2O

XSTO = 0.6410

0.6410+12.64 = 0.0483

XSTE = 12.64

12.64+0.6410 = 0.9517

XT = 0.0483 + 0.9517 = 1


°Bé = ° Brix

1.8 =

8.271.8

= 4.59

ɗ = 145

145−4.59 = 1.033 g/mL

nsto = 37.50g ( 1mol58.5g ) = 0.6410mol

nste= 220.75g ( 1mol18 g ) = 12.26mol

1.033 g/mL x 250 mL = 258.25g sln

258.25 g sln – 37.50 g sal = 220.75 g H2O

XSTO = 0.6410

0.6410+12.26 = 0.0497

XSTE = 12.26

12.26+0.6410 = 0.9503

XT = 0.0497 + 0.9503 = 1


°Bé = ° Brix

1.8 =

6.271.8

= 3.48

ɗ = 145

145−3.48 = 1.025 g/mL

nsto = 37.50g ( 1mol58.5g ) = 0.6410mol

nste= 218.75g ( 1mol18 g ) = 12.15mol

1.025 g/mL x 250 mL = 256.25g sln

256.25 g sln – 37.50 g sal = 218.75 g H2O

XSTO = 0.6410

0.6410+12.15 = 0.0501

XSTE = 12.15

12.15+0.6410 = 0.9499

XT = 0.0501 + 0.9499 = 1

Análisis de resultados.

Las diferentes soluciones siempre tienen algunos comportamientos definidos o estandarizados. Por ejemplo a medida que la concentración va disminuyendo la densidad también acercándose a 0.9973g/mL que es la

densidad del agua a 24°C. Dicha disminución se da ya que hay menos soluto disuelto en esta y entre más diluido se encuentre menor o más cercana a la del agua va a ser su densidad. Otra característica repetitiva es que a medida que el %p/v disminuye el %w/w aumenta.

Durante la práctica se evaluaron diferentes maneras de determinar la densidad de las soluciones en diferentes concentraciones, maneras como picnómetro, aerómetro o refractómetro. La manera más simple fue con el picnómetro ya que es el instrumento que menor porcentaje de error tiene debido a que la lectura del peso en una balanza analítica reduce mucho el error, mientras que la lectura del refractómetro y del aerómetro es más complicada ya que son escalas muy pequeñas para diferenciar las medidas exactas. Por esta razón para la determinación del %w/w se tomó la densidad medida con el picnómetro y no la que se midió con los otros instrumentos.

Aun con lo dicho anteriormente acerca de la certeza del picnómetro en los valores medidos en las gráficas se puede observar que no fueron medidas exactas, ya que no existe una relación lineal entre los datos, como se debe presentar. Aunque la sal (Grafica 4) presento una mayor linealidad que el azúcar (Grafica 1) en lo que respecta a la comparación de la concentración Vs. La densidad, no fue del todo perfecta y puede ser consecuencia de un error a la hora de llenar el picnómetro o a que la balanza no estaba bien calibrada. Y en cuanto al azúcar además de las causas de error ya mencionadas también está el hecho que en las dos primeras concentraciones el agua estaba a 25°C y en la última estaba a 24°C.

A continuación en la tabla se presentan las diferente densidades medidas y calculadas de acuerdo a las relaciones que existen entre los °Brix con los °Baumé y estos a su vez con la densidad de un líquido

[ ] T (°C) ɗ ɗ (°Bé) ɗ (°Brix)AZÚC

15% 25 1,058 1,05810% 25 1,026 1,039

AR5% 24 1,013 1,017 1,011

SAL

15% 24 1,102 - 1,0610% 24 1,052 1,054 1,033

5% 24 1,021 1,031 1,025Tabla 1. Comparación densidades diferentes métodos.

Se puede observar que para la solución de azúcar al 15% las lecturas fueron muy exactas ya que por medio de 3 métodos diferentes se comprobó que la densidad de la solución es 1.058 g/mL. Las otras medidas variaron unas en mayor medida que las otras, y se asume que fueron errores en la lectura de los aparatos ya que las soluciones no se cambiaban hasta tener los datos ya tabulados y además se sabe que al trabajar con tantos decimales cualquier error de observación en la medida puede tener una repercusión mayor en los datos calculados.

Mediante el cálculo de la densidad por los diferentes métodos se llegó a determinar la fracción molar en cada una de las soluciones, siendo este valor muy variable de un método a otro. Como ya se explicó los errores a la hora de leer las medidas fundamentan las diferencias de los datos obtenidos. Mediante la construcción de las gráficas y la determinación de la ecuación de la recta en cada una de estas se hicieron más notorios dichos errores en la medición, ya que al tomar dos puntos sobre la recta y cuando se intentaba mediante dicha ecuación determinar el otro valor no era muy exacto en todos los casos. Aunque hay cierto porcentaje de error como ya se hizo notar en la discusión, también hay que decir que construir una gráfica y una ecuación con apenas 3 puntos da como resultado una incertidumbre muy alta.

Por último con la interpolación y la extrapolación de los puntos en cada una de

las gráficas se observó que no fue tampoco un desastre la construcción de las gráficas y de la ecuación, a pesar de los pocos valores y de los probables errores, ya que siempre se obtuvo el resultado esperado y es que estuviesen dentro del rango que se manejaba en caso de la interpolación o afuera del rango en el caso de la extrapolación.

Conclusiones.

La densidad de un líquido puede ser medida de muchas maneras, aunque siempre hay una más fácil y exacta, en este caso el picnómetro.

La densidad de una solución es directamente proporcional a la concentración de soluto, lo que quiere decir que si dicha concentración aumenta la densidad también lo hará, y en el caso contrario igual.

El %w/w es inversamente proporcional al %w/v, si uno aumenta el otro disminuye y viceversa.

La densidad es una de las propiedades más importantes de la química, mediante esta se puede determinar fácilmente volúmenes, masas, fracciones molares.

Es muy importante tomar medidas exactas y saber leer bien los aparatos si se quieren realizar experimentos que sean reproducibles.

Bibliografía

Padilla, I., Nava, R., Morin, L., Miranda, P., Juares, M., Francisco, G. Manual para laboratorio de fisicoquímica. Instituto Politécnico Nacional Unidad Profesional Interdisciplinaria De Biotecnología. 2009. Pg. 3-13.

Petrucci, R., Harwood, W. Química General, 7ª ed. Prentice Hall. 2003. Pg. 35-38.

ANEXOS.

1. Tabla para conversión de °Brix de acuerdo a la temperatura.

informe 1.docx

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