Densidad de solidos

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

Facultada de Ciencias Físicas y Matemática

INGENIERÍA QUÍMICA

Laboratorio de Fisicoquímica

DENSIDAD DE SÓLIDOS

Quito, noviembre del 2009

Práctica # 4
DENSIDADES DE SÓLIDOS
1. OBJETIVOS
1.1 Determinar la densidad de diferentes sólidos a temperatura constante.

2. TEORÍA
2.1. ¿Qué es un sólido?
“Se define el sólido rígido como un cuerpoindeformable, de modo que las posiciones relativas de las partículas que lo constituyen se mantienen invariables. Manteniendo constante la presión a baja temperatura los cuerpos se presentan en forma sólida y encontrándose entrelazados formando generalmente estructuras cristalinas. Esto confiere al cuerpo la capacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente. Son, por tanto, agregadosgeneralmente rígidos, incompresibles, duros y resistentes. Poseen volumen constante y no se difunden, ya que no pueden desplazarse.
Las partículas que forman sólidos, se encuentran ordenadas espacialmente, ocupando posiciones fijas, dando lugar a una estructura interna cristalina, debido a que las fuerzas intermoleculares son muy fuertes.
Si las partículas son átomos, los mismos están unidos por enlacescovalentes que son muy fuertes, pero los átomos deben mantener una posición fija, sino el enlace se rompe. Estos sólidos son  muy duros, pero frágiles, y presentan puntos de fusión y ebullición elevados. Si las partículas son moléculas, las mismas se encuentran unidas entre si por las fuerzas de Van der Waals, que son débiles. Estos sólidos son blandos, y presentan puntos de fusión y ebulliciónbajos.”(1)
2.2. Concepto de densidad
“En física el término densidad () es una magnitud referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen, y puede utilizarse en términos absolutos o relativos. En términos sencillos, un objeto pequeño y pesado, como una piedra o un trozo de plomo, es más denso que un objeto grande y liviano, como un corcho o un poco de espuma.” (3)
2.3. Fórmulapara determinar la densidad de sólidos por el método del picnómetro
“El método del picnómetro es el más empleado para medir la densidad de los sólidos o gravedad específica. Consiste en determinar la masa y el volumen de los sólidos a través de un frasco de volumen conocido.
Para ello, la densidad se puede medir en forma indirecta; se miden la masa y el volumen por separado, y luego se calcula ladensidad. La masa se mide con una balanza, mientras que el volumen puede medirse determinando la forma del objeto y midiendo las longitudes apropiadas, o mediante el desplazamiento de un líquido, entre otros métodos.”(4)
Donde
W1= Peso del picnómetro vacío
W2=Peso del picnómetro más sólido
W3=Peso del picnómetro más agua
W4=Peso del picnómetro más agua y sólido
ρH2O=mH2OVEc: 2.3-1
Despejando tenemos
V=mH2OρH2O
Para el sólido tenemos:
ρSólido=msólidoV Ec: 2.3-2
Como los volúmenes son iguales:
mH2OρH2O=msólidoρSólido

ρSólido=msólidomH2O*ρH2O Ec: 2.3-3
Masa del sólido es:
msólido=W2-W1 Ec: 2.3-4
Masa de Agua será
mH2O=W3-W1 Ec: 2.3-5 Agua ocupada en todo el picnómetro
mH2O=W4-W5-W1 Ec: 2.3-6 Agua que no esdesplazada por el sólido
mH2O=W3-W1-W4-W5-W1
mH2O=W3-(W4-W5) Ec: 2.3-7 Agua desplazada por el sólido
Por lo tanto
ρSólido=W2-W1W3-(W4-(W2-W1) *ρH2O Ec:2.3-8

3. PARTE EXPERIMENTAL
3.1. Materiales y Equipos
3.1.1. Termómetro Ap= ± 1ºC Rango (-10 a 150) º C
3.1.2. Picnómetro Rango (0 a 10) ml
3.1.3. Vaso de precipitaciónAp= ± 25ml Rango (0 a 250) ml
3.1.4. Sólidos
3.1.5. Balanza Analítica Ap= ± 0,0001 g Rango (0 a 100)g
3.2 Sustancias y Reactivos
3.2.2. Agua Destilada H2O
3.2.3. Agua Potable H2O
3.3. Procedimiento
3.3.1. Pesar el picnómetro vacío
3.3.2. Lavar el picnómetro con agua, secarlo y pesarlo con exactitud.
3.3.3. Pesar el cuerpo introducido en el...