Densidades

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:

3.3 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. Enjuague primero 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 ala 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 Datos obtenidos 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 sólidode 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 2.7:
                                            (3.4)
donde dS corresponde a ladensidad del sólido (d Cu = 8.96 g /cm3) y wS a su peso.
Tabla 3.2 Datos obtenidos con el principio de Arquímedes
Sólido de referencia: __________
Líquido | wT (g) | wb (g) | E = wT - wb (g) |
etanol |   |   |   |
butanol |   |   |   |
hexano |   |   |   |
o-xileno |   |   |   |
cloroformo |   |   |   |

3.4.4 Determinación de la densidad de soluciones
La densidad de unasolución se puede medir utilizando cualquiera de los métodos antes descritos para líquidos puros. Se seleccionará el método de la probeta. En el Anexo 7 se pueden consultar las densidades de algunas soluciones de NaCl.
La siguiente solución será preparada por el Profesor y se repartirá entre todos los equipos:
Se pesan 50.00 g de NaCl y se añaden a un balón volumétrico de 250 mL. Luego se adiciona...