Quimica

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Laboratorio LQ-100

Practica n-3 Densidad de un sólido

Densidad
La densidad es una propiedad general de todas las sustancias. No obstante su valor es específico para cada sustancia, lo cual permite identificarla o diferenciarla de otras.
La densidad es una propiedad intensiva y su valor depende de la temperatura y de la presión. Se define como la masa de una sustancia presente enla unidad de volumen:
d = m / V                             (2.1)
Se acostumbra a expresar la densidad de los líquidos y sólidos en g/mL o g/cm3 y la densidad de los gases en g/L.
Gravedad específica
La gravedad específica de una sustancia se define como la relación entre la densidad de una sustancia y la densidad del agua, medida esta última a 4 °C. Por ejemplo: la densidad del mercurio es13.6 g/mL y la densidad del agua es 1.00 g/mL. La gravedad específica del mercurio será:
gr. esp. = [pic]                  (2.2)
La gravedad específica no tiene unidades.
Principio de Arquímedes
Arquímedes (287-212 A. C.) se inmortalizó con el principio que lleva su nombre, cuya forma más común de expresarlo es:
“Todo sólido de volumen V sumergido en un fluido, experimenta un empuje haciaarriba igual al peso del fluido desalojado”.
Se cuenta que Arquímedes descubrió el principio tratando de determinar si el oro de una corona que había encargado Hierón, rey de Siracusa había sido parcialmente reemplazado por cobre o plata, metales más baratos.
Dice la leyenda que el principio le vino a la mente mientras se bañaba, lo que le produjo tal exaltación que, sin ponerse la ropa, corrió porlas calles gritando EUREKA. Probablemente Arquímedes pensó que si la corona y otro lingote de oro puro de peso idéntico se arrojaban al agua deberían desplazar el mismo volumen de líquido. Sin embargo, durante la investigación encontró que aunque el lingote de oro y la corona pesaban lo mismo en el aire, al sumergirlos en agua la corona pesaba menos que el lingote y por consiguiente la corona eramenos densa y ocupaba más volumen. La corona no era de oro puro!
La determinación de la densidad de sólidos por el principio de Arquímedes consiste en determinar el empuje (E), el cual se halla realizando la diferencia entre el peso del sólido en el aire (ws) y el peso aparente del sólido sumergido en el líquido (wa). El volumen del líquido desalojado corresponde al volumen del sólido sumergido.E = wdes = ws - wa = VdL                                             (2.3)
Donde wdes es el peso de líquido desalojado, V el volumen del sólido y dL  la densidad del líquido.
Para la determinación de la densidad pueden emplearse instrumentos basados en el principio de Arquímedes como la balanza de Westphal y los aerómetros.
La densidad puede determinarse para:

Cuerpos con forma geométricadefinida

Método I

D= m / V   
M es el peso del sólido en la balanza
V es el volumen dependiendo de la forma geométrica  

Determinando la densidad de un paralelepípedo rectangular

La masa calculada en balanza es 60.02g

|PARALELEPIPEDO |  |
|L1 |4.90  CM |
|L2| 4.90 CM |
|L3 | 5.00 CM |
|V= L1XL2XL3 | 3 |
| |120.05 CM  |

D= 60.02g/120.05 cm3 = 0.499 g/ cm3

Sólidos amorfos

Método II

D= M/V
M es peso delobjeto en el aire
V es peso del objeto en el aire - peso del objeto sumergido en el líquido
                        Densidad del liquido

|Datos |Resultados   |
|Peso del sólido en el aire |20.3g |
|Peso del sólido en el agua |17.2g  |...
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