Densidad

Lab N° 5: Densidad de Líquidos

1. Objetivos:


- Adquirir destreza en la medición de la densidad de líquidos usando el picnómetro y la balanza de Westphal.
- Observar el efecto de la temperatura y de la concentración del soluto en la densidad de soluciones líquidas
- Adiestramiento en el uso de tablas y manuales en aplicaciones practicas de la determinaciónde densidades de líquidos

2. Marco Teórico:

La densidad, o masa por unidad de unidad de volumen de una sustancia, es una propiedad física usada comúnmente en tecnología para determinar la concentración de solutos y para identificar diversos materiales. La utilidad de las determinaciones de densidad, como un medio analítico se basa en comodidad, la rapidez y la exactitud relativamentegrande y los números métodos bien comprobados en la practica. Una limitación grave es que la densidad de una mezcla no revela la naturaleza de los componentes. Muchas mezclas tienen el mismo valor de densidad, esto exige que se aplique el análisis densimetrito en sistemas muy bien definidos. Las impurezas cuya presencia no se sospecha pueden originar grandes errores en la interpretación de los valoresde la densidad.

Efecto de la Temperatura
En general la densidad de una sustancia disminuye lentamente con la temperatura, salvo a la temperatura de transición de una fase a otra en condiciones a la cuales cambia la estructura molecular, como la disociación o la asociación química. El agua líquida es notable por su comportamiento entre 0 - 3.98°C donde la densidad aumenta, pasa por un máximo a3.98°C y después se comporta normalmente, por encima de 0°C esta se relaciona con la persistencia de la estructura del hielo en la fase líquida. Las soluciones acuosas tienen a menudo una temperatura de densidades máximas varios grados por encima o debajo de 4°C.
La curva se representa “d” en función de “t” puede ser más útil que la densidad por si solo para caracterizar algunas de lassustancias complejas encontradas en tecnología. Para el agua a 25°C la densidad aproximadamente 0.03% por cada 1°c de elevación de la temperatura. Algunas correlaciones cuantitativas entre la temperatura y la densidad de los líquidos se han encontrado útiles en los cálculos de ingeniería en que intervienen intervalos grandes de temperaturas y presiones.

Efecto de Concentración
Una representacióngrafica de la densidad en función de la concentración es por lo general una línea curva. Cuando la concentración esta expresada en unidades de volumen es más probable que la línea se aproxime a una recta que con unidades de peso por ciento en peso “p” o molaridad.

Principio de Arquímedes
El principio de Arquímedes se define como: el hecho de que un cuerpo sumergido en un líquido sea empujado conuna fuerza igual al peso del fluido desplazado, este principio experimental la acción de una fuerza vertical dirigida hacia arriba denominada empuje.
La línea de acción de empuje pasa por el centro de gravedad del volumen de fluido desplazado, así como también en el centro de gravedad de un sólido sumergido

• Instrumentos Para la medición de la Densidad
a) Picnómetro
El picnómetro es uninstrumento sencillo utilizado para determinar la densidad de líquidos con mayor precisión. 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 ladensidad 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...