ingenieria

Densidad de líquidos
3.1 Objetivos
• Determinar la densidad de algunos líquidos utilizando tres métodos diferentes.
• Discutir, a partir de los resultados experimentales, cuál de los métodos es el más exacto para medir la densidad de líquidos.
• Analizar si la densidad se puede utilizar como criterio para establecer la pureza de un líquido.
• Determinar la densidad de algunas soluciones.3.2 Marco teórico
La densidad de los líquidos se mide de una manera similar a como se midió la densidad de los sólidos. En este caso también se emplearán tres métodos: el del picnómetro, el de la probeta y el del principio de Arquímedes. Es necesario tener en cuenta la temperatura porque ésta influye en el valor de la densidad: a medida que aumenta la temperatura, la densidad del líquido se haceligeramente menor. ¿Por qué?
Un picnómetro (figura 3.1) es un pequeño frasco de vidrio de volumen exacto y conocido (Vp). Se pesa vacío (wp), luego se llena completamente (incluído el capilar) con el líquido cuya densidad se desea determinar y finalmente se pesa (wpl). Con estos datos se puede calcular la densidad del líquido:
                 (3.1)
Soluciones
Una solución es una mezclahomogénea de dos o más componentes. A aquél componente que se encuentra en mayor cantidad se conviene en llamarlo solvente y a los demás solutos. Cuando uno de los componentes es el agua, entonces la solución se denomina acuosa y el solvente es el agua. Cuando la solución tiene únicamente dos componentes se llamabinaria.

Figura 3.1 Picnómetro
La concentración de un soluto en una solución es lacantidad relativa del soluto con respecto a una determinada cantidad de solvente o de solución. Una de las formas más usadas para expresar la concentración es el porcentaje peso a peso que se calcula como:
Porcentaje p/p =             (3.2)
Así por ejemplo, una solución de NaCl de concentración 2.5% p/p indica que por cada 100 g de la solución hay 2.5 g de NaCl. La densidad de una solución acuosa semide del mismo modo como se mide la densidad de un líquido puro.
3.3 Materiales y equipo
• Líquidos: etanol, butanol, hexano, o-xileno, cloroformo
• Soluciones: NaCl(ac) de diferentes concentraciones
• Balanza
• Probeta
• Picnómetro
3.4 Procedimiento
3.4.1 Determinación de la densidad por el método del picnómetro
Se usará el picnómetro para medir la densidad de cada líquido. Enjuagueprimero el picnómetro con un poco del líquido de interés antes de llenarlo. La densidad se calcula por medio de la ecuación 3.1.
Temperatura del líquido (T): __________ ºC
Peso del picnómetro vacío (wp): __________ g
Volumen del picnómetro (Vp): __________ mL
Anote los demás datos en la tabla 3.1.
3.4.2 Determinación de la densidad por el método de la probeta
Se pesa la probeta vacía y seca (wo),enseguida se llena con V = 5.00 mL del líquido problema y luego se pesa todo el conjunto (wf). La diferencia wf - wo corresponde a la masa del líquido.
Entonces:
dL = (wf - wo) / V                                                               (3.3)

Temperatura del líquido (T): __________ ºC
Peso de la probeta vacía (wo): __________ g

Figura 3.2 Método de la probeta

Tabla 3.1 Datosobtenidos con el picnómetro y la probeta
 
Método del picnómetro
Método de la probeta
Líquido
wpl (g)
wpl- wp (g)
wf (g)
wf - wo (g)
etanol
 
 
 
 
butanol
 
 
 
 
hexano
 
 
 
 
o-xileno
 
 
 
 
cloroformo
 
 
 
 

3.4.3 Determinación de la densidad por el principio de Arquímedes
Se pesa un vaso de precipitados (en su lugar puede usarse un recipiente plástico)parcialmente lleno con uno de los líquidos problema (wb). Luego se ata un sólido de densidad conocida (sugerencia: Cu) con un hilo delgado y se suspende en el beaker con el líquido tal como se indicó en la figura 2.2. Procurar que el sólido no toque las paredes del vaso. Se obtiene el peso del sistema y se anota su peso como wT.
La densidad del líquido se puede calcular con ayuda de la ecuación...