Tp Densidad Fisica Ffyb

MÓDULO 2
TRABAJO PRÁCTICO Nº4
DENSIDAD




































OBJETIVOS

• Determinar la densidad de muestras líquidas utilizando diferentes metodologías y comparar las técnicas utilizadas enunciando ventajas y desventajas de cada una.
• Determinar la densidad de un sólido insoluble en agua por picnometría.

FUNDAMENTOS

Ladensidad relativa (Dr) expresa la relación entre la densidad absoluta de una sustancia X ([pic]) y la de una sustancia patrón ([pic]) o de referencia, lo cual da como resultado una magnitud sin unidades y se calcula de la siguiente manera:

[pic] Ecuación 1

Donde:

[pic]masa de la muestra X

[pic]masa de la sustancia patrón

[pic]volumen de la muestra X

[pic]volumen de la muestrapatrón

La picnometría es un método que permite determinar la densidad relativa de una muestra respecto de un material de referencia, comparando la masa de un volumen de muestra con la masa del mismo volumen de material de referencia. Para esto se utiliza un picnómetro, el cual permite cargar cierto volumen de muestra con gran precisión, a que posee un cuello capilar para enrasar.

[pic]Figura 1

Si utilizamos un mismo picnómetro para medir la densidad relativa de una sustancia X, [pic] y [pic] serán iguales por lo que pueden ser simplificados en la ecuación 1. Y llegaremos a la ecuación 2 donde se expresa la densidad relativa como la relación de masas de un mismo volumen de X y de una muestra patrón:

[pic] Ecuación 2

Podemos calcular la densidad relativa delíquidos y sólidos considerando la relación de masa igual a la relación de pesos.

La primera es la masa del liquido por sobre la masa del liquido de referencia.

[pic] Ecuación 3

Donde:

[pic] masa de la muestra X contenida en el picnómetro

[pic] masa de agua contenida en el picnómetro

[pic] peso del picnómetro lleno con la muestra X

[pic] peso del picnómetro lleno con agua[pic]peso del picnómetro vacío



Para la densidad relativa de sólidos, esta resulta del peso del sólido sobre el peso del volumen del agua que ocupa el sólido.

Se realizan distintas mediciones y con ellas se opera. Si al peso del picnómetro lleno con agua se le adiciona el peso del sólido y se le sustrae el peso del picnómetro que contiene agua y sólido, se obtiene el peso del agua que ocupa elmismo volumen que ocupa la cantidad de sólido utilizada.

Donde el peso del sólido se obtiene del peso del picnómetro con el sólido menos el peso del picnómetro vacío.

[pic]Ecuación 5

Donde:

[pic]masa del sólido X

[pic]masa de agua que ocupa igual volumen que [pic]

[pic]peso del picnómetro parcialmente lleno con sólido X

[pic]peso del picnómetro lleno con agua

[pic]peso delpicnómetro + peso del sólido X + peso del agua (la necesaria para llenarlo)

[pic]peso del picnómetro vacío

Por otro lado la densidad absoluta tiene unidades ( en general se utiliza [pic]) y no requiere de ningún liquido de referencia. El volumen que ocupe una determinada masa de sustancia dependerá de la temperatura y la presión.

Para medirla utilizaremos dos tipos de areómetros de volumenvariable.

El areómetro es un flotador de vidrio constituido por un bulbo central y en la parte superior por un tubo cilíndrico delgado (vástago) que tiene una escala graduada. Hacia abajo posee una ampolla que contiene algún material muy denso, como mercurio, para asegurar su flotabilidad en posición vertical.

Es necesario que flote parcialmente sumergido y que el enrase quede ubicado en lazona de la escala del vástago. El dato de densidad absoluta se lee directamente de la graduación que coincide con la escala del líquido. Cuando el instrumento esta flotando en equilibrio se rige por el principio de Arquímedes por el cual sabemos que el empuje que recibe un cuerpo es igual al peso del volumen del líquido desalojado por ese cuerpo, lo cual se expresa:

[pic] Ecuación 6...