06BalanzaMohr 06

Introducci´
on a la F´ısica Experimental
Gu´ıa de la experiencia
Balanza de Mohr-Westpal
Un m´
etodo para determinar la densidad de un
l´ıquido
Departamento de F´ısica Aplicada.
Universidad de Cantabria.
Febrero 28, 2005

Tenga en cuenta que la lectura previa de esta gu´ıa y la comprobaci´
on de
las ecuaciones le llevar´
a del orden de tres horas, incluyendo la consulta
de las palabras clave, yque la lectura de la bibliograf´ıa espec´ıfica en ingl´es
le llevar´
a entre una y dos horas.
Resumen

Se indica c´omo se deben realizar medidas para determinar la
densidad de algunos l´ıquidos, m´as y menos densos que el agua, con
una balanza de Mohr-Westphal. Se indica tambi´en c´omo se construye un gr´afico patr´on para determinar la concentraci´on de soluto
en una disoluci´on acuosa en funci´onde su densidad y c´omo medir
la concentraci´on de una soluci´on problema.

Introducci´
on
La densidad de las disoluciones de una sal –soluto– en agua –disolvente– var´ıan
suavemente con la concentraci´on del soluto en el disolvente. Si se lleva a cabo
un ajuste previo de la densidad de una disoluci´on en funci´on de la concentraci´on de soluto, posteriormente se puede determinar la concentraci´onde una
disoluci´on problema midiendo su densidad. Y si la densidad se consigue medir
con gran precisi´on, tambi´en se podr´a obtener la concentraci´on con gran precisi´on.
En la Fig. 1, se muestra una balanza de Mohr-Westphal. Es un instrumento
dise˜
nado para la determinaci´on de densidades de l´ıquidos, que pueden ser m´as
o menos densos que el agua. Este modelo permite obtener densidadescuyos
valores est´en comprendidos entre 0,6000 y 2,0100 g cm−3 , con una precisi´on
de 0,0003 g cm−3 .

1

(6)
(5)
(4)

(1)

Figura 1: Balanza de Mohr-Westphal. 1. Plomada de vidrio; 2. Probeta; 3. Term´ometro;
4. Suspensi´
on del contrapeso; 5. Colgador de la plomada; 6. Tornillo compensador; 7.
Cojinete de apoyo; 8. Jinetillo deslizante 0,0000-0,1000 g cm−3 ; 9. Regleta; 10. Posici´on de
suspensi´on para el peso suspendido; 11. Jinetillo deslizante 0,00-1,00 g cm−3 ; 12. Puntero
de la escala; 13. Puntero para mantener la medida a cero; 14. Im´an de amortiguaci´on; 15.
Jinetillo de 1,00 g cm−3 ; 16. Pie soporte; 17. Tornillo para el ajuste a cero.

Su funcionamiento se basa en el principio de Arqu´ımedes. Seg´
un este
teorema, un cuerpo completamente sumergido en un fluido experimenta unafuerza ascensional que es igual al peso de su mismo volumen del l´ıquido desalojado. As´ı, las densidades de los l´ıquidos son proporcionales a los empujes
que dichos l´ıquidos ejercen sobre los cuerpos sumergidos en ellos.
Para montar la balanza (ver la Fig. 1), colocar la regleta (9) sobre el
soporte (16) en su correspondiente alojamiento y apoyarla cuidadosamente
sobre el cojinete (7).
Paraajustar el cero de la balanza, debe procederse de la siguiente manera:
Limpiar y secar cuidadosamente la plomada (1).
Suspenderla del colgador (5) en el aire.
Deslizar el peso (11) hasta la posici´on 0,00 y el peso (8) hasta la posici´on
0.0000 y suspender el peso (15) del punto (10) de la regleta (9).
Girar el tornillo de la base del soporte hasta que los dos punteros (12) y (13)
se encuentrenenfrentados al mismo nivel. Si no se consigue completamente,
completar el ajuste actuando convenientemente sobre el eje de compensaci´on
(6).
A continuaci´on, para determinar la densidad de un l´ıquido, debe procederse
de la siguiente manera:
2

Descolgar cuidadosamente la plomada.
Llenar la probeta (2) con el l´ıquido cuya densidad queremos medir, hasta
unos 20 mm por debajo del borde.
Sumergir laplomada en el l´ıquido, colocar la probeta debajo del colgador
(5) y utilizar la pieza (4) para suspender de ´el la plomada.
Cuidar los siguientes detalles para realizar correctamente la medida:
* La plomada no debe tocar las paredes de la probeta y debe estar completamente sumergida.
* No debe haber burbujas de aire adheridas a la plomada.
* La pieza (4) debe estar completamente seca.
En principio,...