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densidad



objetivos
Determinar la densidad de muestras liquidas por diferentes metodologías, a saber, gravimetría; picnometría; areometría. Comprar ventajas y desventajas de dichas metodologías.
Determinar la densidad de un sólido insoluble en agua por picnometría.
Fundamentos
Se utilizarán dos muestras a la cuales, por diferentes metodologías se les determinará sus respectivasdensidades, en algunos casos absolutas y relativas, y en otros solo absolutas. En gravimetría y areometría se determinarán densidades absolutas. En picnometría se determinarán densidades relativas y absolutas.
Las muestras constan de una solución alcohólica 20% V/V y una solución salina 10% P/V de NaCl. El material de referencia será agua destilada1. Se sabe que la densidad de un líquido estáinfluenciada por la temperatura, por eso se dispone de la temperatura a la cual se determinaron los datos de masas y volúmenes, es decir que la densidad acá expuesta corresponde a la temperatura expresada.
La densidad es una magnitud que expresa la relación entre la masa de una sustancia y el respectivo volumen que ocupa esta masa. Es decir, que sus unidades son de masa sobre volumen. La densidadrelativa expresa la relación entre la densidad absoluta de una sustancia “x” y la de una sustancia patrón o de referencia, y como es de esperarse, no posee unidades.
La picnometría permite determinar la densidad relativa de una muestra respecto a un material de referencia. Esto se logra comparando la masa de un volumen de muestra con la masa de un mismo volumen de material de referencia. Cuando se mideuna densidad relativa, para garantizar que el volumen de la sustancia “x” y la sustancia patrón son iguales se debe usar el mismo picnómetro, con lo cual pueden simplificarse dichos volúmenes al realizar los cálculos. El picnómetro es un recipiente volumétrico que posee como cualquier otro un error, aunque este error es minúsculo por el diseño que posee2. Asimismo si se efectúa más de una medidavolumétrica con el mismo picnómetro se puede tener una cierta certeza de que los datos no estarán muy dispersos del promedio.

Esto se debe a que el picnómetro posee un capilar en su tapón lo que permite cargar un volumen “x” con elevada precisión.
La densidad relativa puede obtenerse tanto de sustancias liquidas como sólidas. Siempre sucederá que el cálculo se exprese como “la masa dellíquido sobre la masa de líquido de referencia”.

Donde el subíndice x corresponde a la sustancia desconocida, el p a la sustancia patrón y v a vacío. P, peso.
El detenimiento en el caso de la densidad relativa del sólido es la siguiente, debe expresarse como “la masa del sólido sobre la masa de volumen del agua que ocuparía el sólido”.

Donde el subíndice x corresponde a la sustancia desconocidasólida y v a vacío. P, peso.

Por otro lado la densidad absoluta tiene unidades, a diferencia de la densidad relativa, y no requiere de un líquido de referencia. Para conocer la densidad absoluta de un líquido o un sólido en picnometría se hace el producto de la densidad relativa por la densidad del material de referencia utilizado.
En otros casos, como se apreciará en este informe se utiliza unareómetro por razones de simplicidad y rapidez. El mismo consta de un flotador de vidrio, hacia arriba un tubo cilíndrico con una escala graduada (vástago) y hacia abajo una ampolla que contiene algún material como mercurio o perdigones con el fin de asegurar la flotabilidad en posición vertical.
Para que un densímetro nos permita medir es imprescindible que el mismo flote parcialmentesumergido y que el enrase (interfase líquido-aire) quede ubicado en la zona de la escala del vástago. Para obtener el dato de densidad absoluta se lee la graduación que coincide con el enrase del líquido. Cabe remarcar que la lectura de mayor densidad estará próxima a la ampolla y la de menor densidad estará en lo más alto del vástago ya que al estar el areómetro flotando, se rige la igualdad dada por...