Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la densidad de una disolución y su concentración

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO[pic 1][pic 2]

Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán

Laboratorio de Ciencias Experimentales

Informe

Estudio cuantitativo acerca de la relación entre el volumen de una disolución respecto a su

Integrantes del equipo:

Mauricio Legaspi García

Fernando Policarpo Solares

Grupo: 1152

Ingeniería en alimentos

Primer semestre

Semestre 2022-I

Maestra:

Leticia Badillo Solís

                                                Fecha de entrega: 15/11/2022[pic 3][pic 4]

Índice

Introducción        1

Planteamiento del problema        5

Asignación y selección de variables        5

Asignación y control de variables extrañas        5

Hipótesis        6

Materiales para el procedimiento experimental        6

Procedimiento experimental        7

-Caso Solidos ………………………………………………………………………………………7

-Caso líquidos………………………………………………………………………………………8

Resultados        238

-Tabla Plastilina……………………………………………………………………………………8

-Grafica Plastilina…………………………………………………………………………………9

-Tabla Canicas……………………………………………………………………………………9

-Grafica Canicas…………………………………………………………………………………10

-Tabla Arroz………………………………………………………………………………………10

-Grafica Arroz……………………………………………………………………………………11

-Tabla Agua destilada……………………………………………………………………………11

-Grafica Agua destilada…………………………………………………………………………12

-Tabla Leche………………………………………………………………………………………12

-Grafica Leche……………………………………………………………………………………13

Análisis de resultados …………………………………………………….19

Conclusiones……………………………………………………………….22

Bibliografía        23

Introducción

En el siguiente informe, se presentarán la elaboración de una serie de experimentos guiados a base de un marco teórico, en el que se manejarán términos importantes para cumplir una hipótesis ya establecida durante el diseño experimental.

Durante el diseño experimental se planteó la relación existente, (si es que existe) entre la el volumen de una sustancia, así como la de su masa, y para ello se deberán de trabajar diversos conceptos diversos conceptos, en primera instancia se usaran los conceptos de masa, volumen y sustancia; según la Real Academia Española, la masa es una “Magnitud física que expresa la cantidad de materia de un cuerpo, medida por la inercia de este, que determina la aceleración producida por una fuerza que actúa sobre él, y cuya unidad en el sistema internacional es el kilogramo (kg)”. Al igual que con el concepto de masa, el concepto de volumen se ha obtenido de la Real Academia Española, la cual nos dice lo siguiente, “Magnitud física que expresa la extensión de un cuerpo en tres dimensiones, largo, ancho y alto, y cuya unidad en el sistema internacional es el metro cúbico (m3)”.

        Como se observa en las definiciones, existe una relación entre estos dos conceptos, así como también la aparición de un concepto como lo es la aparición de un concepto que está relacionado con dichos conceptos, como lo es la densidad, la cual, a partir de la Real Academia Española, dice lo siguiente, “Magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo, y cuya unidad en el sistema internacional es el kilogramo por metro cúbico (kg/m3)”. Otro concepto importante es el de sustancia, el cual se ha obtenido igualmente de la Real Academia Española, “Materia caracterizada por un conjunto específico y estable de propiedades”, por lo que se nos entiende que una sustancia es cualquier conjunto de materia que se encuentra tanto en mezclas homogéneas (que sus compuestos se encuentran como uno solo sin observarse la distinción entre estos), así como también de cualquier elemento o mezcla en cualquier estado de la materia, ya sea desde el estado sólido, liquido o gaseoso.

Así mismo, el volumen tiene sus diversas aplicaciones, ya que tiene equivalencias bastante entendibles, esto en los que destacan el litro, el cual es una unidad de volumen especialmente para los líquidos, por ejemplo, 1 litro se entiende que son 1000 cm3, por lo que es una unidad de espacio, principalmente es conocido el hecho de que 1 litro de agua destilada es equivalente a 1 kilogramo, ya que esto se obtiene por la densidad de esta misma, que es de un 1kg/l.[pic 5]

        La temperatura influye en el espacio necesario para que quepan los átomos en una molécula. La vibración aumenta con una temperatura más alta, lo que separa más los átomos y, por lo tanto, reduce el valor de densidad. Por tanto, cuanto mayor sea la temperatura, mayor será el volumen y menor la densidad. Si la temperatura desciende, el volumen es menor y la densidad aumenta. Sin embargo, la masa de la sustancia no cambia; la única excepción a esta regla es el agua líquida, que alcanza su pico de densidad a los 3,98 °C, por encima de este punto aumenta el volumen de agua y se vuelve menos densa. Cuando el agua se enfría, ocurre lo contrario.

        Durante la observación se pueden usar diversos sujetos para localizar si es que existe la relación entre los conceptos de masa y volumen, ya que, a diferencia del agua, existen otras sustancias, (líquidos y sólidos), los cuales presentan una diferencia que no es igual a la del agua, es decir que su masa no es lo mismo que su volumen en litros.

        Por lo tanto, se debe de hacer uso de uno de los principios más importantes en la física para la obtención de los resultados, así como de las relaciones existentes para obtener la respuesta a nuestro problema inicial planteado. El Principio de Arquímedes, afirma que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de fluido desalojado. La fórmula de dicho principio es la siguiente: E =mg= ρf g V.

Donde E es el empuje, ρf es la densidad del fluido, V el «volumen de fluido desplazado» por algún cuerpo sumergido parcial o totalmente en el mismo, g la

aceleración de la gravedad y m la masa. Al obtener todo esto, se plantea que el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje (en condiciones normales y descrito de modo simplificado) actúa verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedad del fluido desalojado por el cuerpo.         En la aplicación de esto en los laboratorios, principalmente se hace uso de una probeta, ya que se puede usar mediante la probeta principalmente, ya que, al ser una herramienta de medición de volumen, (principalmente porque esta graduada en mililitros), se puede observar la acción de subida que una sustancia obtenga luego de la colocación y la fuerza que esta ejerza en el líquido usado.[pic 6]

        El agua es comúnmente usada para la obtención de este principio por diversos aspectos, principalmente porque es de fácil acceso, así como se mencionó anteriormente, su densidad es de 1 kg/l. Desafortunadamente, este caso no aplica exactamente para los 3 estados de la materia, ya que lo anterior dicho, aplica principalmente con los sólidos, ya que estos pueden estar sumergidos en el líquido sin que estos tiendan a mezclarse, así como también separarse por las diversas densidades, por lo que en el caso de los líquidos, como de los gases, aplica una medición diferente. Los elementos usados son principalmente herramientas de laboratorio, así como también sustancias sólidas y liquidas, las sólidas son principalmente sustancias que tienden a no mezclarse con los líquidos, así como con los otros solidos de una forma homogénea, o que pueda provocar dificultades, en el caso de los líquidos como se mencionó anteriormente, requiere de un proceso diferente.

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