Protocolo Práctica No. 3 Quimica 3 usac


Práctica No. 3: Medición de Masa y Volumen: Determinación de la Densidad de un Líquido y un Sólido
I. Marco Teórico
A. Conceptos y Generalidades
Es importante comprender las diferencias que existen entre masa, peso y densidad. La materia o sustancia: es el material del que están formados los cuerpos. La masa es la cantidad de materia contenida en un cuerpo, es una constante para determinadamuestra y es independiente del lugar donde se haga la medición. El método más común para comparar masas, es pesarlas, lo que equivale a comparar las fuerzas gravitacionales que actúan sobre ella; para éste fin se utiliza la balanza. El peso de un objeto es la fuerza que sobre el mismo ejerce un campo gravitacional. Los químicos suelen usar el término “peso” para referirse a la “masa”. La densidades la relación de la masa al volumen que ocupa (d = m/v). La masa es una característica de una muestra específica, mientras que la densidad es una característica del material del cual está compuesta la muestra.

El picnómetro del griego πυκνός (pyknós), "densidad", o botella de gravedad específica, es un frasco con un cierre sellado de vidrio que dispone de un tapón provisto de un finísimocapilar, de tal manera que puede obtenerse un volumen con gran precisión. Esto permite medir la densidad de un fluido, en referencia a la de un fluido de densidad conocida.

Figura No.1
Picnómetro

Normalmente, para la determinación de la densidad de algunos productos especiales como las pinturas, se utilizan picnómetros metálicos.


El principio de Arquímedes es un principio físico queafirma que un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido estático, será empujado con una fuerza vertical ascendente igual al peso del volumen de fluido desplazado por dicho cuerpo. Esta fuerza recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newton (en el SI). El principio de Arquímedes se formula así:
(1)

Donde ρf es la densidad del fluido, V el volumen delcuerpo sumergido y g la aceleración de la gravedad, de este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje actúa siempre verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedad del fluido desalojado por el cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena.
El balón de Le Chatelier se utiliza paradeterminar la gravedad específica de arena, cemento y otros materiales nobles.

Figura No.2
Balón de Le Chatelier.

Cuando se efectúa una medición, el resultado obtenido no es exacto, existe siempre una incerteza (error o desviación) debido a los aparatos utilizados para la medición, ya que éstos están calibrados en forma discreta. La incerteza debido al aparato de medición viene incluida enéste, y en caso de no estarlo, ésta es de más o menos la mitad de la escala más pequeña del aparato. También existen errores debido al proceso de medición; alguno de éstos pueden ser tratados en forma estadística, por lo que toda medición se representa de la siguiente forma: . Donde es el valor más probable de la medición (media aritmética generalmente), mientras que dm es el valor promedio de lasdesviaciones de cada dato medido respecto al valor promedio (para un grupo de repeticiones de una misma medida) o la incerteza del aparato de medición cuando se trata de una sola medida.
La precisión indica la concordancia entre varias mediciones repetidas; la exactitud indica el acercamiento de la medición al valor aceptado de la cantidad, cuando éste se desconoce no puede determinarse laexactitud.
Con el valor de la gravedad específica es necesario indicar la temperatura, tanto de la sustancia en cuestión como de la sustancia de referencia.
La gravedad especifica del alcohol etílico es gr. esp. 415 =0.789 y esto significa que la densidad del alcohol etílico a 15 °C es 0.789 veces la densidad del agua a 4°C. Observar que para la gravedad específica no hay unidades porque lo que...