Densidad relativa

INDICE

INTRODUCCION…………………………………………………………..……...1

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA………………………………….……….4

SELECCIÓN Y ASIGNACION DE VARIABLES……………………….………4

CONTROL DE VARIABLES EXTRAÑAS………………………………….…...4

HIPOTESIS……………………………………………………………..………….4

METODO……………………………………………………..…………………….4

1.1 SUJETO DE ESTUDIO……………………………………………..………...4
1.2 MATERIAL, EQUIPO Y SUSTANCIAS……………………………...……...5
1.3 PROCEDIMIENTO…………………………………………………….……...5



RESULTADOS………………………………………………………..……………6

CONCLUSIONES………………………………………………………..…..… 10

BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………….....…10

Introducción

En el presente informe de trabajo se plantearan los resultados obtenidos al experimentar para observar la relación que existe entre la concentración de una disolución y como está provoca cambios en la densidad relativa de esta.

Al trabajar experimentalmente se trató de reducir los errores sistemáticos al tener un buen cuidado de la limpieza de nuestros materiales, de nuestros compuestos y la calibración de instrumentos, al observar los resultados se pueden observar errores que se atribuyen a errores aleatorios ya que los errores sistemáticos más comunes fueron casi eliminados.

El proceso de disolución^[1] implica que las partículas del soluto se dispersen en las partículas del disolvente, esta interacción depende de las atracciones relativas entre las partículas de las sustancias puras, disolvente – disolvente o soluto – soluto, y las partículas de los componentes de la disolución disolvente – soluto, cuando esto sucede, se produce una serie de cambios energéticos que en su conjunto se conocen como entalpia de disolución.

Para determinar la relación entre estas dos variables, se trabajó experimentalmente con dos sujetos de estudio que fueron el caso de un sólido y un líquido para observar el comportamiento de la concentración en estos dos casos.

La concentración de una solución es la proporción o relación que hay entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente, donde el soluto es la sustancia que se disuelve, el disolvente es la sustancia que disuelve al soluto, y la disolución es el resultado de la mezcla homogénea de las dos anteriores. A menor proporción de soluto disuelto en el solvente, menos concentrada está la solución, y a mayor proporción más concentrada está. Una disolución (solución) es una mezcla homogénea, a nivel molecular, de dos o más sustancias.^[2]

Para nuestra experimentación utilizamos concentraciones que fueron desde el 10% al 50% de la máxima cantidad de soluto para el caso de los sólidos y en los mismos rangos pero en base a él volumen total de la disolución para el caso de los líquidos.

Para este trabajo utilizamos el método del picnómetro para medir la densidad de nuestras disoluciones, el picnómetro consta de un envase generalmente en forma de huso achatado en su base o cilíndrico de volumen calibrado construido por lo general con vidrio o acero inoxidable y que dispone de un tapón provisto de un finísimo capilar, 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 como el agua(usualmente) o el mercurio (poco usado por ser tóxico).

En  nuestro caso utilizamos un picnómetro de 25ml que pesamos en un principio vació  y perfectamente seco, también se utilizó guantes en todo momento de contacto con el picnómetro, que no fue directo si no con el uso de un pañuelo, para así evitar en todo momento errores de medición en la masa, y así obtener la masa del picnómetro vacío, después de procedió a medir nuestro picnómetro con   agua destilada para poder obtener el volumen de total del picnómetro a través de la fórmula de la Densidad^[3], también poder tener el dato del volumen total del agua y al tener que trabajamos con el mismo picnómetro para todas las corridas del experimento tomamos constantes los valores de la densidad del agua y de la masa del picnómetro.

La densidad relativa^[4] es una comparación de la densidad de una sustancia con la densidad de otra que se toma como referencia. Ambas densidades se expresan en las mismas unidades y en iguales condiciones de temperatura y presión si la presión y la temperatura son diferentes, entonces las densidades van a cambiar. La densidad relativa es adimensional (sin unidades), ya que queda definida como el cociente de dos densidades.

Al entender el concepto de densidad relativa o peso específico se puede también mencionar que la utilidad en este experimento de la densidad relativa tiene su importancia debido a que después de haber calibrado el picnómetro y obtenido la masa total del agua, se puede saber al solo obtener la masa de la disolución pesada en el mismo picnómetro, su densidad relativa al dividir las dos masas.

En el caso de la sal el procedimiento que se utilizo fue más tardado debido a que al tratar con sólidos, las mediciones de los gramos del soluto tienen que ser lo más exactas para obtener los resultados deseados. En el caso de los líquidos el procedimiento fue más ágil debido a que las disoluciones volumen- volumen son más fáciles de trabajar ya que solo se tiene que verter la cantidad deseada de soluto y después llenar el matraz aforado con la cantidad restante de solvente.

Para los labores de experimentación se contó únicamente con un picnómetro, y para acelerar el proceso se utilizó la técnica de endulzado o envenenamiento del picnómetro, la cual consistía en enjuagar el picnómetro con agua destilada y después proceder a enjuagarlo con la disolución, que preparada previamente con los niveles de concentración establecidos por los cálculos, hacían que los restos de agua destilada por el enjuagado pasaran a ser restos de la disolución de la cual se obtendrían los datos buscados, está técnica fue de mucha ayuda ya que sin ella la solución habría sido volver a dejar secar el picnómetro y debido al tiempo que se estableció para la realización de la práctica, hubiera sido imposible el procedimiento con este método.

Un procedimiento analítico muy utilizado en análisis cuantitativo es el llamado de calibración^[5] que implica la construcción de una “curva de calibración”. Una curva de calibración es la representación gráfica de una señal que se mide en función de la concentración de un analito. La calibración incluye la selección de un modelo para estimar los parámetros que permitan determinar la linealidad de esa curva. y, en consecuencia, la capacidad de un método analítico para obtener resultados que sean directamente proporcionales a la concentración de un compuesto en una muestra, dentro de un determinado intervalo de trabajo. En el procedimiento se compara una propiedad del analito con la de estándares de concentración conocida del mismo analito (o de algún otro con propiedades muy similares a éste). Para realizar la comparación se requiere utilizar métodos y equipos apropiados para la resolución del problema de acuerdo al analito que se desee determinar.

Hay que mencionar que en este experimento se procedió a realizar una serie de cálculos anteriores y posteriores al experimento, y dentro de los posteriores podemos encontrar la pendiente de los datos entre la concentración y la densidad de cada una de las disoluciones y al graficar estos resultados, la pendiente no toma ningún valor físico.

Por último cabe mencionar que al observar los resultados obtenidos experimentalmente se observa que al incrementar considerablemente los valores de la variable dependiente, ya que se trabajó en porcentajes, se observa que los valores de la densidad no aumentan en gran medida, y esto se puede atribuir a que el vinagre y la sal, tienen densidades solo un poco por arriba que la del agua, así que al aumentar la cantidad del soluto, la densidad del este iba dominando poco a poco en la disolución haciendo aumentar la densidad de la misma, es por eso que podemos observar que la ecuación matemática que puede explicar la relación entre estas dos variables es una donde se utiliza la ecuación de la recta y la pendiente toma los valores de la densidad entre la concentración y el valor de la ordenada al eje de las y toma un valor aproximado a la densidad inicial.

Planteamiento del problema

Determinar experimentalmente la relación cuantitativa de la concentración de una disolución con su densidad relativa.

Selección de variables:

Variable dependiente: Concentración de la disolución.

Variable independiente: Densidad relativa

Variables de control:

- Superficie de contacto

- Temperatura: 

- Presión

- Composición de la sustancia. El NaCl presentado en forma de sal no es 100 % puro está compuesto de cloruro de sodio, fluoruro de potasio y yodato de potasio, esos compuestos podrían afectar con la disolución. El vinagre presenta una mayor densidad que la del agua por lo que dominó en la disolución.

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