Densidad de un gas

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERIA Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS

Secuencia: 3IM15

Materia: Química Industrial I

Fecha de realización: 17 de marzo de 2010.

Fecha de entrega de reporte: 7 de abril de 2010.

II. Práctica No. 3: Determinación de la densidad de un gas.

III. Objetivos

* Producir oxígeno pordescomposición del bióxido de plomo.
* Calcular la densidad del oxígeno, a las condiciones en que se desarrolla el experimento.
* Corregir la densidad del oxígeno, de las condiciones del experimento a las estándar de temperatura y presión.
* Determinar el error relativo, comparando la densidad experimental contra la densidad teórica del oxígeno.
IV. Introducción TeóricaLa densidad o densidad absoluta es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo por metro cúbico (kg/m3), aunque frecuentemente se expresa en g/cm3. La densidad es una magnitud intensiva

donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen del cuerpo.
: Densidad relativa
La densidad relativa de una sustancia esla relación existente entre su densidad y la de otra sustancia de referencia; en consecuencia, es una magnitud adimensional (sin unidades)

donde ρr es la densidad relativa, ρ es la densidad de la sustancia, y ρ0 es la densidad de referencia o absoluta.
Para los líquidos y los sólidos, la densidad de referencia habitual es la del agua líquida a la presión de 1 atm y la temperatura de 4 °C. En esascondiciones, la densidad absoluta del agua destilada es de 1000 kg/m3, es decir, 1 kg/L.
Para los gases, la densidad de referencia habitual es la del aire a la presión de 1 atm y la temperatura de 0 °C.

La densidad aparente es una magnitud aplicada en materiales porosos como el suelo, los cuales forman cuerpos heterogéneos con intersticios de aire u otra sustancia normalmente más ligera, de forma que ladensidad total del cuerpo es menor que la densidad del material poroso si se compactase.
En el caso de un material mezclado con aire se tiene:

La densidad aparente de un material no es una propiedad intrínseca del material y depende de su compactación.

Picnómetro.
La densidad puede obtenerse de forma indirecta y de forma directa. Para la obtención indirecta de la densidad, se miden lamasa 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 líquido, entre otros métodos.
Entre los instrumentos más comunes para la medida de densidades tenemos:
* El densímetro, que permitela medida directa de la densidad de un líquido
* El picnómetro, es un aparato que permite la medida precisa de la densidad de sólidos, líquidos y gases picnómetro de gas.
* La balanza de Mohr es una variante de balanza hidrostática que permite la medida precisa de la densidad de líquidos.
Otra posibilidad para determinar las densidades de líquidos y gases es utilizar un instrumentodigital basado en el principio del tubo en U oscilante

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Cambios de densidad 
En general, la densidad de una sustancia varía cuando cambia la presión o la temperatura.
* Cuando aumenta la presión, la densidad de cualquier material estable también aumenta.
* Como regla general, al aumentar la temperatura, la densidad disminuye (si la presiónpermanece constante). Sin embargo, existen notables excepciones a esta regla. Por ejemplo, la densidad del agua crece entre el punto de fusión (a 0 °C) y los 4 °C; algo similar ocurre con el silicio a bajas temperaturas.[cita requerida]
El efecto de la temperatura y la presión en los sólidos y líquidos es muy pequeño, por lo que típicamente lacompresibilidad de un líquido o sólido es de...