Densidad

Introducción:

La densidad es una propiedad física de la materia conocida como propiedad intensiva o específica, es decir que es independiente de la masa o de la cantidad de muestra que se está analizando. Se puede observar y medir sin transformar la identidad y la composición de la sustancia. La densidad se utiliza ampliamente para caracterizar las sustancias. El cálculo de la densidad posee muchas aplicaciones prácticas.

Por ejemplo:

•Sirve para identificar rocas y minerales

•La densidad de los metales y aleaciones es particularmente importante para la construcción de aviones y cohetes.

•Como indicativo de pureza en los líquidos

•En las baterías, aquellas que estén completamente cargadas tendrán un líquido con mayor densidad relativa que aquellas que no estén cargadas.

Objetivo Principal:

El objetivo principal del trabajo es hallar la medida del volumen y masa de una piedra, para así poder hallar la cuanto mide la densidad de la misma. Al calcular las medidas con diversos instrumentos, también se necesita calcular los errores de los mismos.

Marco Teórico

La densidad es la medida de cuánta masa hay contenida en una unidad de volumen (densidad = masa/volumen). Usualmente se representa como kg/m3.

Una de las maneras cotidianas para ilustrar a la densidad, es a través de la observación de cualquier cosa que flote o se hunda en un líquido determinado, (por ejemplo, agua). Si un objeto es menos denso que el líquido en donde se encuentra, entonces flotará. Pero si es más denso, se hundirá. Por eso es que un ancla, la cual es muy densa (con gran cantidad de masa en poco volumen), se hunde tan rápidamente; mientras que un tubo plástico (poca masa y gran volumen), flota y le cuesta hundirse en el agua.

La densidad puede ser de dos tipos: absoluta y relativa.

La densidad absoluta (p) se define como la relación de la masa y el volumen. Es muy importante resaltar que la masa y el volumen son propiedades extensivas pero que la densidad es una propiedad intensiva, es decir que es independiente de la cantidad de masa, es un valor constante. ρ=masa volumen. La densidad de sólidos y líquidos es comúnmente expresada en unidades de gramos por centímetro cúbico (g/cm3) o gramos por mililitro (g/mL).La masa de las muestras no cambia si su temperatura aumenta o disminuye. Sin embargo, los volúmenes tanto de los sólidos como de los líquidos aumentan ligeramente si su temperatura aumenta. En el caso delos gases, su volumen aumenta considerablemente cuando su temperatura es elevada.

En síntesis, por lo general a la densidad disminuye en cuanto su temperatura aumenta. Esta es la razón de porque es necesario al proporcionarse un dato de densidad poner la temperatura en la que aquella fue medida. En el Sistema Internacional la unidad de la densidad es kilogramo por metro cúbico (kg/m3).

Debido a que esta unidad es demasiado grande para las aplicaciones en química se utilizan las unidades mencionadas ya anteriormente (g/cm3 o g/mL). En el caso de los gases, debido a sus densidades muy bajas, se emplea la unidad gramos por litro (gr/L).

La densidad relativa, es la relación entre la masa de una sustancia y la masa de un volumen igual de agua (las medidas a la misma temperatura).Es decir la densidad relativa compara la densidad (la densidad absoluta) con la de un patrón. Densidad relativa=densidad de la muestra densidad del patrón. Para líquidos se utiliza la densidad del agua y para gases la densidad del aire. Por ejemplo, el tetra cloruro de carbono tiene una densidad relativa de 1.59 y es por consiguiente más denso que el agua. El alcohol etílico, con una densidad relativa de 0.789 es menos denso que el agua. La densidad relativa de un liquido se puede medir también con un hidrómetro, un instrumento contrapesado en forma de bulbo que tiene una escala calibrada en densidades relativas a una temperatura determinada.

Volumen

El volumen es el lugar que ocupa un cuerpo en el espacio, y es otra propiedad física de la materia, susceptible de variaciones por efecto de la temperatura y la presión atmosférica del lugar donde se realice la reacción.

Medición del volumen.-En química: el volumen es el lugar que ocupa un cuerpo en el espacio, y es otra propiedad física de la materia.

VOLÚMENES DE SÓLIDOS, para determinar el volumen de los sólidos se debe tener en cuentas si se trata de un sólido regular (solido geométrico), en cuyo caso se hará uso de las formulas geométricas conocidas. Si se trata de un sólido irregular (amorfo), su volumen se determinara por las cantidades de agua desplazadas por el sólido, cuyo volumen se requiere determinar, que viene a ser una aplicación del principio de Arquímedes.

VOLUMENES DE LIQUIDOS, para la medición volumétrica de líquidos deberá considerarse lo siguiente. El menisco o sea la forma de la superficie del líquido, cuando este es observado tanto en la parte inferior y superior, da la idea de medida.

Si el liquido moja las paredes del recipiente (ejemplo el agua), se considera como aceptable para una buena medición la parte inferior del menisco (superficie cóncava) y cuando el liquido no moja las paredes del recipiente (ejemplo el mercurio), se considera la parte superior del menisco (superficie convexa), en ambos casos debe de observarse colocando la vista al mismo nivel del liquido.

VOLUMENES DE GASES, la determinación volumétrica de gases es dificultosa y no puede determinarse directamente, puesto que en la fase gaseosa las sustancias no tienen forman volumen propio, pues llenan completamente el recipiente en que están contenidos, el cual debe ser cerrado. Además la difusión de estos en un recipiente vacío o entre las moléculas de otro gas, se debe al rápido movimiento de las moléculas ya su capacidad de ocupar los espacios que hay entre ellos

Peso.

El peso, en física, es la medida de la fuerza que ejerce la gravedad sobre la masa de un cuerpo. Normalmente, se considera respecto de la fuerza de gravedad terrestre. El peso depende de la intensidad del campo gravitatorio, dela posición relativa de los cuerpos y de la masa de los mismos.

Peso = m. g

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