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BALANZA ANALITICA Y DENSIDAD: Método del picnómetro

FISICOQUÍMICA

ÍNDICE:

INTRODUCCION ……………………………………………………3

OBJETIVOS ……………………………………………………4

MARCO TEÓRICO ……………………………………………………5

MÉTODOS Y MATERIALES ……………………………………………………9

PROCEDIMIENTOS ……………………………………………………10

CÁLCULOS Y RESULTADOS……………………………………………………13

RECOMENDACIONES ……………………………………………………21

CONCLUSIONES ……………………………………………………21

CUESTIONARIO ……………………………………………………22

BIBLIOGRAFÍA ……………………………………………………36

INTRODUCCION:

La densidad es una propiedad física de una sustancia, que la caracteriza y está definida como el cociente entre la masa y el volumen de la sustancia que se trate. En nuestra práctica, determinamos la densidad de líquidos como la leche, el aceite y el néctar de frutas. La densidad de los líquidos se mide de una manera similar a como se mide la densidad de los sólidos. En este caso también se podrían aplicar tres métodos: el del picnómetro, el de

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la probeta y el del principio de Arquímedes. En esta práctica, trabajamos con el picnómetro. 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 medición.

OBJETIVOS:

Reconocer este instrumento de medición de masa y sus usos. Determinar densidad del agua y otras muestras por el método del

picnómetro. Determinar la densidad de las muestras variando la temperatura.

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MARCO TEÓRICO:

BALANZA ANAITICA Y DENSIDAD: Método del picnómetro.

La densidad es una medida utilizada por la física y la química 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 fórmula:

Por otro lado, también existe la densidad relativa o gravedad específica que compara la densidad de una sustancia con la del agua; está definida como el peso unitario del material dividido por el peso unitario del agua destilada a 4ºC. Se calcula con la siguiente fórmula: Densidad relativa = densidad de la sustancia / densidad del agua.

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A la hora de calcular una densidad, se da por hecho que es la densidad absoluta o real, la densidad relativa sólo se utiliza cuando se pide expresamente.

La fórmula de la densidad, masa / volumen, se puede aplicar para cualquier sustancia, no obstante ésta debe ser homogénea. Pues en sustancias heterogéneas la densidad va a ser distinta en diferentes partes. En el caso de que se presente este problema lo que se debe hacer es sacar la densidad de las distintas partes y a partir de las cifras obtenidas extraer el promedio.

La densidad de una sustancia puede variar si se cambia la presión o la temperatura. En el caso de que la presión aumente, la densidad del material también lo hace; por el contrario, en el caso de que la temperatura aumente, la densidad baja. Sin embargo para ambas variaciones, presión y temperatura, existen excepciones, por ejemplo para sólidos y líquidos el efecto de la temperatura y la presión no es importante, a diferencia de los gases que se ve fuertemente afectad.

En la tabla No 1 se muestra densidades de diferentes compuestos.

La densidad puede obtenerse de forma indirecta y de forma directa. Para la obtención indirecta de la densidad, se miden la masa y el volumen por separado y posteriormente se calcula la densidad. La masa se mide habitualmente con una balanza, mientras que el volumen puede medirse determinando la forma del objeto y midiendo las dimensiones apropiadas o mediante el desplazamiento de un

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líquido, entre otros métodos. Los instrumentos más comunes para medir la densidad de líquidos son:

a) El picnómetro es un instrumento sencillo utilizado para determinar con precisión la densidad de líquidos. Su característica principal es la de mantener un volumen fijo al colocar diferentes líquidos en su interior. Esto nos sirve para comparar las densidades de dos líquidos pesando el picnómetro con cada líquido por separado y comparando sus masas. Es usual comparar la densidad de un líquido respecto a la densidad del agua pura a una temperatura determinada, por lo que al dividir la masa de un líquido dentro del picnómetro respecto de la masa correspondiente de agua, obtendremos la densidad relativa del líquido respecto a la del agua a la temperatura de medición. El picnómetro es muy sensible a los cambios de concentración de sales en el agua, por lo que se usa para determinar la salinidad del agua, la densidad de líquidos biológicos en laboratorios de análisis clínicos, entre otras aplicaciones.

b) El hidrómetro: Los densímetros de inmersión, inventados por Hipatia de Alejandría (370 - 415 A.C.), también conocidos como hidrómetros ó areómetros, son usados para la medición de densidad de líquidos con escalas de: densidad, densidad relativa, % volumen alcohol, grados API, grados Baumé, Brix y otras son aceptados para su calibración en los laboratorios de calibración. Estos instrumentos se usan se colocan dentro del fluido y la densidad del fluido es leída sobre la escala de su cuello.

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BALANZA ANALITICA:

La balanza analítica es un instrumento utilizado en el laboratorio, que sirve para medir la masa. Su característica más importante es que poseen muy poca incertidumbre, lo que las hace ideales para utilizarse en mediciones muy precisas. Las balanzas analíticas generalmente son digitales, y algunas pueden desplegar la información en distintos sistemas de unidades. Por ejemplo, se puede mostrar la masa de una sustancia en gramos, con una incertidumbre de 0,00001g. (0,01 mg)

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MÉTODOS Y MATERIALES:

A. Equipos y materiales:

Balanza analítica

Picnómetro.

Agua destilada.

Muestras: Leche. Néctar Aceite.

PROCEDIMIENTOS:

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Determinar la masa de un picnómetro limpio y seco.

Primero Disponemos de un picnómetro limpio y seco, para ello el picnómetro que nos proporciona la profesora lo lavamos y lo colocamos en la cocinilla eléctrica por unos minutos.

El picnómetro del paso 1 colocar agua destilada y determinar su masa.

Una vez obtenido el picnómetro limpio y seco procedemos a pesarlo en la balanza electrónica, la masa obtenida la llamaremos mp (masa obtenida al pesar sólo el picnómetro).

Luego, llenamos el picnómetro con agua destilada H2O(d) al ras y lo volvemos a pesar para obtener m1 (masa obtenida al pesar sólopicnómetro +H2O ).

- Una vez obtenida la masa del picnómetro a Tº ambiente, lo ponemos a baños maría (37º) por un minuto, para que se produzca la transferencia de calor. y luego volvemos a medir la

m1 (22ºc)=

mp=

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nueva masa.

Determinar la masa del picnómetro con cada muestra.=

Lo mismo se hace para cada muestra, primero la muestra a la temperatura normal a la que se encuentra (para esto medimos con el termómetro proporcionada por la profesora) y luego se procede a poner la muestra respectiva a baño maría por un minuto, para después medir la nueva masa que se adquiera.

Muestra Peso del picnómetro con la muestra

Temperatura normal de la muestra

Agua destilada 84.36 21ºCNéctar “frugos” 86.89 22ºC

leche 87.82 22ºC

aceite 80.38 22ºC

Muestra Peso del picnómetro con la muestra

Temperatura a baño maría de la muestra

Agua destilada 84.29 37ºCNéctar “frugos” 86.85 37ºC

leche 87.68 37ºC

aceite 80.31 37ºC

m1 (37ºc)=

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CÁLCULOS Y RESULTADOS:

Tomamos temperaturas del agua:

Tº agua destilada = 21°CTº agua potable = 19°C

Peso del picnómetro (limpio y seco) : 34.62 g. Peso del picnómetro con agua destilada : 84.36 g.

DENSIDAD EXPERIMENTAL DEL H2O : = 0.9948

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Peso del picnómetro con agua a 37°C : 84.29 g.

DENSIDAD EXPERIMENTAL DEL H2O a 37°C : = 0.9934

Densidad teórica de las muestras:

Mediante las siguientes relaciones encontraremos la forma de hallar la densidad teórica de las muestras:

Pero se sabe que:

Reemplazando I , III en II :

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Donde dicha densidad se da respecto a la temperatura q se encuentre nuestra muestra para establecer este dato teórico del agua. Para nuestro caso estas temperaturas y sus respectivas del agua son:

(*)

(*)

(*) Densidades teóricas respecto a su temperatura según http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/qui/denh2o.pdf

Luego para todos nuestros casos se utilizare este dato del agua:

Peso del picnómetro (limpio y seco) : 34.62 g. Peso del picnómetro con agua destilada : 84.36 g.

Peso del agua destilada : m (H2O) = 49.74 g.

Para el frugos

Peso del picnómetro con frugos a 22°C : 86.89 g. Peso del picnómetro (limpio y seco) : 34.62 g.

Peso del frugos a 22°C : 52.27 g.

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Peso del picnómetro con frugos a 37°C : 86.85 g. Peso del picnómetro (limpio y seco) : 34.62 g.

Peso del frugos a 37°C : 52.23 g.

Para la leche (22°C)

Peso del picnómetro con la leche a 22°C : 87.66 g.

Peso del picnómetro (limpio y seco) : 34.62 g.

Peso de la leche a 22°C : 53.04 g.

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Peso del picnómetro con la leche a 37°C : 87.66 g.

Peso del picnómetro (limpio y seco) : 34.56 g.

Peso de la leche a 37°C : 53.1 g.

Para el aceite (22°C)

Peso del picnómetro con aceite a 22°C : 80.38 g. Peso del picnómetro (limpio y seco) : 34.62 g.

Peso del aceite a 22°C : 45.76 g.

Peso del picnómetro con aceite a 37°C : 80.31 g. Peso del picnómetro (limpio y seco) : 34.62 g.

Peso del aceite a 37°C : 45.69 g.

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Densidad experimental de las muestras:

Para el frugos

Peso del picnómetro con frugos a 22°C : 86.89 gr.

DENSIDAD EXPERIMENTAL DEL FRUGOS A 22°C :

= 1.0454

Peso del picnómetro con frugos a 37°C : 86.85 gr.

DENSIDAD EXPERIMENTAL DEL FRUGOS A 37°C :

= 1.0446

Para la leche

Peso del picnómetro con leche a 22°C : 87.66 gr.

DENSIDAD EXPERIMENTAL DE LA LECHE A 22°C :

= 1.0608

Peso del picnómetro con leche a 37°C : 87.56 gr.

DENSIDAD EXPERIMENTAL DE LA LECHE A 37°C :

= 1.0588

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Para el aceite

Peso del picnómetro con aceite a 22°C : 80.38 gr.

DENSIDAD EXPERIMENTAL DEL aceite A 22°C :

= 0.9152

Peso del picnómetro con aceite a 37°C : 80.31 gr.

DENSIDAD EXPERIMENTAL DEL aceite A 37°C :

= 0.9138

Porcentaje de error de las muestras:

% error (muestra) =

x 100%

a 22ºC

% error (frugos) = x 100%

= 0.3051%

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% error (leche) = x 100%

= 0.3008%

% error (aceite) = x 100%

= 0.3050%

a 37ºC

% error (frugos) = x 100%

= -0.1534%

% error (leche) = x 100%

= 0.1508%

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% error (aceite) = x 100%

= -0.1534%

RECOMENDACIONES:

Revisar que la balanza este seca y limpia para no obtener errores en los cálculos

Se recomienda hacer uso de la estufa para trabajar con materiales secos si no también la cocinilla.

Secar la parte exterior del picnómetro antes de llevar a la balanza electrónica.

CONCLUSIONES:

E n el experimento se observo que el picnómetro es uno de los instrumentos para el calculo de densidad de liquidos con mucha exactitud.

Se determino la densidad del agua y de otras muestras como el aceite, frugos y leche teóricamente y experimentalmente y de ahí de hallo el % de error que tienen estos respecto al teorico y experimental mediante: % error (muestra) =

x 100% Se determino la densidad en temperaturas de 22 y 37 de las

muestras de aceite leche y frugos.

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CUESTIONARIO:

Establecer las diferencias entre densidad, peso específico y gravedad específica

DENSIDAD:

Aunque toda la materia posee masa y volumen, la mismamasa de sustancias diferentes tienen ocupan distintosvolúmenes. La propiedad que permite medir la ligereza opesadez de una sustancia recibe el nombre de densidad. Cuanto mayor sea la densidad de un cuerpo, más pesado aparecerá: d = m/v

La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. La densidad se medirá en kilogramos por metro cúbico (kg/m ³). Esta unidad de medida, sin embargo, es muy poco usada, ya que es demasiado pequeña. Para el agua, por ejemplo, como unkilogramo ocupa un volumen de un litro, es decir, de 0,001m ³, la densidad será de: 1000 kg/m ³

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La mayoría de las sustancias tienen densidades similares a las del agua por lo que, de usar esta unidad, se estarían usando siempre números muy grandes. Para evitarlo, se suele emplear otra unidad de medida el gramo por centímetro cúbico (gr./c.c.), de esta forma la densidad del agua será:Las medidas de la densidad quedan, en su mayor parte, ahora mucho más pequeñas y fáciles de usar. Además, para pasar de una unidad a otra basta con multiplicar o dividir por mil.

La densidad de un cuerpo está relacionada con suflotabilidad, una sustancia flotará sobre otra si su densidades menor. Por eso la madera flota sobre el agua y elplomo se hunde en ella, porque el plomo posee mayordensidad que el agua mientras que la densidad de lamadera es menor, pero ambas sustancias se hundirán en la gasolina, de densidad más baja.

Peso Específico:

El peso específico es una medida de concentración de materia al igual que la densidad pero hay que tener cuidado de confundirla con ésta, confundirlas sería equivalente a confundir "peso" con "masa".Mientras que el peso específico¹ se define como Peso por unidad de volumen, la densidad se define como Masa por unidad de volumen²

Líquidos: El peso específico de un líquido se puede determinar con un hidrómetro. La profundidad a la que se hunde el hidrómetro es inversamente proporcional a la gravedad específica del líquido. Un hidrómetro es un hueco, tubo sellado, calibrado de vidrio.Sólidos: Algunas balanzas electrónicas se puede medir la gravedad específica de los sólidos. Esto es particularmente útil para la determinación de la pureza de las gemas.Gases: El peso específico de los gases se mide por transductores de gravedad específica. Son particularmente útiles para la energía, petróleo, gas, aeroespacial y de procesos.

Gravedad Específica:

La gravedad específica está definida como el peso unitario del material dividido por el peso unitario del agua destilada a 4 grados centígrados. Se representa la Gravedad Especifica por Gs, y también se puede calcular utilizando cualquier relación de peso de la sustancia a peso del agua siempre y cuando se consideren volúmenes iguales de material y agua.

Gs = Ws/v / Ww/v

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Indicar 10 unidades de densidad

Unidades de densidad en el Sistema Internacional de Unidades (SI):

kilogramo por metro cúbico (kg/m³).

gramo por centímetro cúbico (g/cm³).

kilogramo por litro (kg/L) o kilogramo por decímetro cúbico. El agua tiene

una densidad próxima a 1 kg/L (1000 g/dm³ = 1 g/cm³ = 1 g/mL).

gramo por mililitro (g/mL), que equivale a (g/cm³).

Para los gases suele usarse el gramo por decímetro cúbico (g/dm³)

o gramo por litro (g/L)

Unidades usadas en el Sistema Anglosajón de Unidades:

onza por pulgada cúbica (oz/in3)

libra por pulgada cúbica (lb/in3)

libra por pie cúbico (lb/ft3)

libra por yarda cúbica (lb/yd3)

libra por galón (lb/gal)

libra por bushel americano (lb/bu)

slug por pie cúbico.

Detallar los requisitos básicos para una buena balanza analítica

Exactitud

En términos sencillos, la exactitud de una medición es la concordancia del resultado de la misma comparada con el valor verdadero del objeto que está siendo medido (mensurando). Por ejemplo, si pesamos una masa patrón, calibrada y con trazabilidad, con un valor certificado de 1,0052 g en una balanza analítica y el resultado de la pesada es 1,0047 g, la diferencia entre el valor verdadero y el valor de la medición es de sólo 0,04%. La balanza del ejemplo es un instrumento exacto, con su parámetro de exactitud cuantificado en un porcentaje. Si el resultado de la pesada hubiese sido 1,0145 g el instrumento es menos exacto. La aplicación determina si la exactitud del instrumento es apropiada, un error de 4,9% puede ser inaceptable en un laboratorio farmacéutico pero puede ser aceptable en una

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balanza de campo utilizada para pesar muestras geológicas o especímenes vivos. Es importante tener en cuenta que la exactitud de un instrumento de medición sólo puede conocerse y cuantificarse con materiales de referencia.

Precisión

La precisión es un término relacionado con la confiabilidad de un instrumento, es decir, si un instrumento proporciona resultados similares cuando se mide un material de referencia de manera repetida, entonces el instrumento es preciso. Por ejemplo, si se mide con un micrómetro un patrón de longitud 10 o 15 veces y la desviación estándar de los resultados de las mediciones es pequeña, digamos, 0,1% del valor central, entonces se puede considerar al instrumento como preciso.Nuevamente, depende de la aplicación si la precisión de un instrumento es aceptable o no.

Estabilidad

Cuando está en movimiento, la cruz de una balanza analítica oscila lentamente alrededor de un punto de equilibrio en el cual llegaría finalmente a detenerse.

Para que esto ocurra es necesario que el centro de gravedad de la parte móvil, cruz y platillos este por debajo de la arista de la cuchilla central. En estas condiciones el peso de la cruz puede actuar como fuerza que se opone a la de la sobrecarga y que hace regresar a la propia cruz a una posición de equilibrio estable.

Sensibilidad

La sensibilidad de una balanza viene dada por la magnitud de la modificación de la posición de equilibrio de la cruz que resulta de la adición a uno de los platillos a un peso dado.

Dicha modificación se observa por la variación de la posición del fiel sobre la escala graduada que existe en la base del pie que sostiene la cruz.

Cuáles son las balanzas más usadas en la industria alimentaria

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A. Balanza hidrostática:

Se suspende el cuerpo de la balanza como se

representa en la figura y se equilibra la balanza

mediante pesas M1. Se sumerge el cuerpo en agua y

se vuelve a equilibrar la balanza, M2. Por último se

sumerge el cuerpo en el líquido estudiado y

equilibramos la balanza M3.

Líquido desplazado por el volumen del cuerpo:

M1-M3.

Agua desplazada por el mismo volumen: M1- M2.

B. La balanza para medición de humedad:

La balanza para medición de humedad

de la serie PCE MB sirve para medir el

contenido de humedad de los

materiales de forma rápida y precisa. La

balanza para medición de humedad

está compuesta por una balanza y un

sistema de secado. Ha sido concebida

para determinar la masa de las pruebas

correspondientes. El sistema de secado

integrado permite que el usuario seque

el contenido de humedad de la prueba de material a analizar. Los

parámetros correspondientes del proceso de secado se pueden ajustar de

forma individual directamente antes de la medición.

C. Método de la balanza de Mohr Westphal:

La balanza de Mohr Westphal está formada por una barra móvil o cruz

apoyada sobre una cuchilla ubicada sobre un soporte colocado sobre un pie

metálico, la barra móvil o cruz tiene sus brazos desiguales en longitud y

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BALANZA ANALITICA Y DENSIDAD: Método del picnómetro

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peso. El más largo está dividido en 10 partes iguales y lleva en su extremo

un gancho del que se suspende un flotador o buzo da vidrio provisto de un

termómetro; el buzo se sumerge en los líquidos cuyas densidades se quiere

medir. El brazo más corto lleva un contrapeso que se puede desplazar

mediante un dispositivo de tornillo y una punta afilada en su extremo. La

balanza armada, con el buzo en el aire, debe quedar en equilibrio, de

manera que la punta del brazo corto quede frente a otra punta análoga

unida al soporte. Esto se logra desplazando el contrapeso una vez nivelado

el pie de la balanza con el tornillo callante. La balanza tiene un juego de

pesas (jinetes) de 4 tamaños diferentes. Los pesos de estos jinetes son tales

que los A y A1, se toman como unidad, el B vale un décimo, el C un

centésimo y el D un milésimo de dicha unidad. Es necesario señalar que el

peso del jinete unidad (A o A1) es tal, que equilibra el empuje recibido por el

buzo de la balanza al ser sumergido en agua destilada a 15°C.

Que otros métodos experimentales existen para determinar densidad de líquidos y gases

METODOS EXPERIMENTALES PARA DETERMINAR:

DENSIDAD DE GASES

1) Método de Clement y Desormes

Para un gas ideal que evolucione adiabáticamente el producto P se mantiene constante, donde P es la presión, V el volumen, y γ es la relación entre el calor específico a presión constante y el calor específico a volumen constante [1, 2]. En el método de Clément y Desormes se produce una rápida compresión de un gas a baja presión y temperatura ambiente contenido en un recipiente, que puede entonces suponerse en principio adiabática. A continuación se deja que el gas vuelva a su temperatura inicial. Durante el proceso se registran las presiones manométricas del gas: la inicial, la resultante después de la compresión y la final, al volver el gas a la temperatura ambiente. Considerando al gas como ideal, se demuestra que γ es igual, aproximadamente, a la relación entre las diferencias de alturas manométricas; es decir la diferencia entre la altura inicial h0 y la obtenida al comprimir el gas, h1, dividida por la diferencia entre la primera y la altura final del gas a temperatura ambiente, h2 .

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2. Método de Victor Meyer

Para poder determinar la densidad de un material, es necesario conocer el peso especifico de cada material, es decir la relación que existe entre (N/m3), esto es la masa multiplicada por la gravedad entre el volumen que ocupa; por otra parte es necesario mencionar que la densidad es la relación que existe entre la masa de un material y el volumen que ocupa y sus unidades son diferentes a las de el peso especifico, ya que están dadas en (kg/m3).las unidades de densidad y peso especifico se pueden expresar en la unidades del sistema ingles.

Este método consiste en volatilizar una muestra dada del compuesto problema y medir el volumen de aire por el desplazado a presión y temperatura ambientales, lo cual conduce a la densidad de vapor del compuesto:

ρ = M/V

Haciendo uso de la ecuación general de los gases, tenemos:

PM= ρ RT/P

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Donde:

PM: Peso molecular

ρ: densidad

R: constante = 0.082 Latm/molK

DENSIDAD DE LIQUIDOS

A.Método del areómetro:

El areómetro es un flotador de vidrio lastrado en su parte inferior con

mercurio o perdigones. Sumergiendo este instrumento en un líquido,

se hundirá hasta alcanzar el equilibrio entre su peso y el peso del

líquido que desaloja. Por consiguiente se introducirá tanto menos

cuanto más denso sea el líquido. En la figura 2 se muestra su forma.

Consta de un vástago cilíndrico largo, que generalmente lleva en su

interior una escala graduada. Este vástago se continúa en un cuerpo

cilíndrico de mayor diámetro que la parte anterior, que termina en un

bulbo o ampolla en cuyo interior se encuentra mercurio o perdigones.

Hay distintos tipos de areómetros con escalas arbitrarias. Uno de los

más empleados en la industria es el areómetro de Baumé, de los que

existen dos tipos:

Para líquidos más densos que el agua

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BALANZA ANALITICA Y DENSIDAD: Método del picnómetro

FISICOQUÍMICA

Para líquidos menos densos que el agua.

Es necesario advertir que cada tipo tiene diferente graduación. En el

areómetro de Baumé para líquidos más densos que el agua, el 0° Be

corresponde al enrase con agua destilada a 15º C y 15° Bé

corresponde al enrase con una disolución de ClNa. Para líquidos

menos densos que el agua, el areómetro de Baumé está graduado de

manera que marque 0° Bé cuando se introduce en una disolución de

CINa al 10% y 10° Bé cuando se lo introduce en agua destilada a 15°

C.

B.Método del densímetro

Al igual que el areómetro, el densímetro es un

flotador, de vidrio lastrado en su parte inferior. Se

diferencia del areómetro en que el vástago lleva

una escala que da directamente la densidad del

líquido. La graduación, 1,000 de estos

instrumentos corresponde al agua destilada a 4°

C. En la práctica se emplean juegos de densímetros cuyas escalas

corresponden a intervalos de densidades. Por ejemplo, en lugar de un

densímetro que mida las densidades entre 1,000 y 2,000, se emplean

juegos de 10 densímetros, cuyas escalas van desde 1,000 hasta

1,100, desde 1,100 hasta 1,200, desde 1,200 hasta 1,300, etc, hasta

llegar a 2,000. De esta manera estos instrumentos son más sensibles.

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BALANZA ANALITICA Y DENSIDAD: Método del picnómetro

FISICOQUÍMICA

Como determinaría la densidad en cereales

1.Determinación de la densidad del sólido a partir de su

volumen

El método más intuitivo para calcular la densidad de un sólido es

calcular su masa, su volumen y calcular el cociente entre ellos.

Podremos calcular el volumen del sólido a partir de sus

dimensiones si se trata de cuerpos geométricos conocidos. En

nuestro caso aproximaremos los cuerpos a cilindros perfectos.

Para medir sus dimensiones (diámetro d y altura l) utilizaremos el

nonius o pie de rey (en el Apéndice 2 se explica cómo realizar una

lectura en el nonius). Obténgase la densidad de cada uno de los

sólidos problema como cociente entre sus respectivas masas y los

volúmenes calculados a partir de las dimensiones de los cuerpos.

2.Determinación de la densidad de un sólido a partir de la

medida del empuje

Para determinar el empuje E del fluido sobre el cuerpo, colocamos

de nuevo el cuerpo suspendido del alambre y totalmente

sumergido en el agua destilada que habremos colocado

previamente en la probeta. El cuerpo no debe tocar ni las paredes

ni el fondo.

En estas circunstancias, el equilibrio se logra con una nueva pesada

colocando pesas de masa m3. Como el empuje es una fuerza,

ahora escribimos la ecuación de equilibrio utilizando los pesos del

sólido, tara y alambre en lugar de sus masas:

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BALANZA ANALITICA Y DENSIDAD: Método del picnómetro

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Si multiplicamos la ecuación [2] por la gravedad y restamos la

ecuación [1] obtenemos el empuje:

La densidad del sólido se obtiene despejándola en la ecuación 4,

utilizando la ecuación 3:

Qué factores afectan la densidad de gases, líquidos y sólidos

¿Qué factores determinan la densidad de un material?

Los factores que afectan la densidad de un material incluyen la masa de sus moléculas individuales, la energía de las mismas y las interacciones entre ellas. Los materiales están hechos de átomos que forman las moléculas, la masa de un volumen unitario depende del número de moléculas en él y de la masa de las moléculas. Cuantas más moléculas por volumen unitario y cuanto más pesadas es más denso el materialLas moléculas en los sólidos tienden a agruparse en estructuras mejor organizadas, que ayudan a dar a los sólidos su fuerza y su rigidez. En los líquidos, las moléculas acostumbran a agruparse más o menos en el mismo espacio, pero la uniones entre ellas son mucho más débiles, dando a los líquidos su naturaleza ¿aguada¿. Para muchos materiales, el estado sólido es más denso que el estado liquido. Una noble excepción es el agua, la cual es más pesada que el hielo.En los gases, las moléculas tienen enlaces mucho mas débiles y se pueden mover ocupando más espacio, volviendo el gas mucho menos denso. Normalmente, existen cerca de 1.000 veces más moléculas de un volumen de sólido ó liquido, comparado con el mismo volumen de

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BALANZA ANALITICA Y DENSIDAD: Método del picnómetro

FISICOQUÍMICA

gas, así que, generalmente, las densidades de los gases son cerca de 1.000 veces menores.Las sustancias que contienen elementos con un alto número atómico (muchos protones y neutrones) tienden a ser más densas. Este es estrictamente valido para los gases, en un mol (numero estándar de partículas) de un gas siempre emplea el mismo volumen (22,4 litros) en condiciones normales.Las substancias orgánicas como un gran número de átomos de oxigeno (por ejemplo: los azucares) tienden a ser ligeramente más densas que de aquellas que contiene principalmente carbono e hidrogeno (como las grasas y los aceites). Muchos líquidos orgánicos, como los hidrocarburos, son menos denso que el agua, a pesar de tener moléculas más pesadas.

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DR. GUZMAN, Juan M. Revista Salud.[online]. (Madrid, España). Copyright ©1998-2009 Astrolabio Networks todos los derechos reservados. Avaliable from World WideWeb: http://www.astrolabio.net/revistas/articulos/101416986548097.php.

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