Experimento quimica 1

Relación de Masa y Volumen

DOCENTE:

Angulo Edgardo

INTEGRANTES:

Taborda John

Castro Hamed

Blanco Diego

Universidad del Atlántico

QUIMICA GENERAL I

Barranquilla-Colombia

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INTRODUCCIÓN

A menudo en nuestra vida cotidiana cuando colocamos o arrojamos algún objeto al agua, se puede observar que ciertos objetos flotan y otros no, un claro ejemplo de ello es colocar un corcho y clavo de hierro en agua, Pero te has hecho las siguientes preguntas ¿Qué diferencia existe entre el corcho y el clavo? , ¿por qué algunos flotan?, ¿Por qué otros se hunden?, ¿Qué factores intervienen en este evento? Bueno las respuestas van más allá de una simple coincidencia y para entender este comportamiento es necesario abarcar ciertos conceptos y finalmente unir estas ideas para entender mejor este tema llamado “Densidad”.

En el siguiente trabajo se podrá encontrar una completa investigación acerca de lo anteriormente expuesto y estarán las temáticas que intervienen en el tema de densidad, además está plasmado el laboratorio donde se explica de forma detenida el procedimiento y la respectiva comprobación de la teoría.

Objetivos

• Manejo de balanza y uso en la determinación de la masa de diferentes muestras.
• Utilizar el material de vidrio para la medida de volúmenes.
• Utilizar estos datos para hallar la densidad de estas sustancias e identificarlas por medio de ella.
• Comprender la fórmula de densidad y sus relaciones.

Información Básica

¿Qué observa usted al colocar un corcho en un vaso de precipitado con agua?

¿Cuál es la razón por la que el corcho flota en la superficie del agua? ¿Qué se observa al colocar un tornilla de fierro en el vaso de precipitado con agua? ¿Por qué algunos objetos flotan en el agua y otros no?

La densidad de una sustancia está relacionada con el volumen y la masa de la sustancia entre más alta o menos alta es la densidad de un objeto este puede o no flotar en el agua. La masa de una sustancia puede ser medida, más sin embargo la identidad de la misma no se puede determinar con ella, tampoco podemos identificar la sustancia midiendo su volumen, en ambos casos cuando varia el tamaño de la muestra variara el volumen o la masa de la sustancia.

Sin embargo la densidad de la sustancia permanecerá constante ya que es independiente del tamaño y el modelo de la sustancia. La densidad es una propiedad característica de la materia; es una propiedad intensiva que depende de dos propiedades extensivas.

La expresión matemática para la densidad se muestra en la ecuación siguiente:

Densidad = masa / volumen  ó  D = M / V

La densidad de un líquido, un sólido, una solución o un sólido puede tener las unidades de gramos por centímetros cúbicos.  g / cm3  ó  g / ml

Para hallar la densidad de una sustancia en el laboratorio es necesario halar los siguientes datos:

* Medir la masa de la muestra.

* Medir su volumen.

La masa de una sustancia se mide en una balanza. Si es un líquido, el volumen se mide en una probeta. Para las sustancias sólidas, el volumen se halla midiendo el volumen del líquido desplazado por la muestra, si el sólido es regular podemos hallar su volumen matemáticamente. Estos datos se usan para hallar la densidad de la muestra problema.

En esta experiencia usted determinara la densidad de una sustancia, midiendo su masa y su volumen varias veces para hallar un promedio de los mismos. Consultando una tabla una tabla de referencia usted usara la densidad calculada para determinar que sustancia es.

El profesor o instructor indicara e ilustrara el procedimiento a seguir en el manejo y utilización de la balanza.

Marco Teórico

Masa:  

La masa es una medida de la cantidad de materia en un objeto. Es una propiedad extensiva de la materia, y aunque a menudo se usa como sinónimo de Peso, son cantidades diferentes, ya que la masa es una magnitud escalar y el peso es una magnitud vectorial, definiéndose como la fuerza que ejerce la gravedad sobre un objeto. La masa de un cuerpo es constante y no depende de la situación gravitatoria en la que se encuentre, en cambio el peso va a variar dependiendo de la gravedad a la que se someta el cuerpo en cuestión. La masa puede ser fácilmente determinada empleando cualquier tipo de balanza, y su unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el Kilogramo (kg.), siendo el gramo la unidad más frecuente en química.

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Volumen:

El Volumen es la cantidad de espacio ocupado por un cuerpo, es la magnitud derivada, es decir, se halla multiplicando 3 dimensiones: ancho profundidad y longitud. Dentro del Sistema Internacional, la unidad que le corresponde es el metro cúbico (m3).

Densidad:

Una de las propiedades de los sólidos, así como de los líquidos e incluso de los gases es la medida del grado de compactación de un material: su densidad.

La densidad es una medida de cuánto material se encuentra comprimido en un espacio determinado; es la cantidad de masa por unidad de volumen.

 La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Así, como en el S.I. la masa se mide en kilogramos (kg) y el volumen en metros cúbicos (m3) la densidad se medirá en kilogramos por metro cúbico (kg/m3). Esta unidad de medida,  sin embargo, es muy poco usada, ya que es demasiado pequeña. Para el agua, por ejemplo, como un kilogramo ocupa un volumen de un litro, es decir, de 0,001 m3, la densidad será de:

La mayoría de las sustancias tienen densidades similares a las del agua por lo que, de usar esta unidad, se estarían usando siempre números muy grandes. Para evitarlo, se suele emplear otra unidad de medida el gramo por centímetro cúbico (gr. /c.c.), de esta forma la densidad del agua será:

Las medidas de la densidad quedan, en su mayor parte, ahora mucho más pequeñas y fáciles de usar. Además, para pasar de una unidad a otra basta con multiplicar o dividir por mil.

La densidad de un cuerpo está relacionada con su flotabilidad, una sustancia flotará sobre otra si su densidad es menor. Por eso la madera flota sobre el agua y el plomo se hunde en ella, porque el plomo posee mayor densidad que el agua mientras que la densidad de la madera es menor, pero ambas sustancias se hundirán en la gasolina, de densidad más baja.

Materiales y Reactivos

• Vaso de precipitado
• Probetas
• Balanzas
• Muestras de material (tornillo plástico, tornillo de hierro, corcho
• Papel milimetrado
• Regla

Procedimiento

• Revisamos que los materiales que nos prestan en el laboratorio están en perfecto estado.
• Ponemos en la mesa (mesón de trabajo) las muestras para comenzar el procedimiento.
• Empezamos a medir el volumen de las muestras.
• Medimos el volumen de un tornillo en la probeta con un volumen de agua destilada de 30ml.
• Medimos el volumen del corcho en la probeta con un volumen de agua destilada de 10ml.
• Medimos el volumen del plástico en la probeta con un volumen de agua destilada de 100ml.
• Empezamos a medir la masa de las mismas muestras.
• Medimos 3 veces la masa de las 3 muestras y calculamos un promedio de la masa de:

El corcho

El tornillo

El plástico

• Por lo último que hicimos fue hallar la masa del agua en diferentes utensilios.
• Medimos la masa del agua con un volumen de 5ml (medido en la pipeta volumétrica) en el vaso de precipitado.
• Medimos la masa del agua con un volumen de 5ml (medido en la pipeta volumétrica) en la probeta.
• Medimos la masa del agua en el picnómetro de 10ml.
• Calculamos la densidad de cada muestra con su respectiva formula D = M / V

Datos y Resultados

Datos Primarios:

• Al comenzar a medir el volumen de las muestras, notamos que para medir el volumen en objetos con formas variadas es necesario usar una probeta con líquido dentro, debido a que medir sus lados es poco práctico.
• Al introducir el tornillo en el agua notamos como este se va al fondo y aumenta en pequeña escala el nivel del agua.
• Al introducir el corcho este se opone a hundirse, por ende para poder calcular su volumen toca ejercer una fuerza sobre él hasta que este se sumerja por completo.
• Al medir el plástico observamos cómo este también se opone a hundirse, pero no tanto como lo hizo el corcho.
• Para medir la masa utilizamos una balanza y en esta obtuvimos las diferentes magnitudes de cada muestra.

Datos secundarios:

• Para la medición de volúmenes se usan diferentes instrumentos como lo son las probetas, es esta introducimos un solvente por lo general agua y luego procedemos a introducir la muestra.
• Cuando las muestras introducidas en la probeta son más densas que el solvente, estas se precipitaran.
• Los objetos con una densidad menor flotaran, por lo tanto, para calcular con la mayor precisión posible sus volúmenes es necesario ejercer una fuerza hasta que este quede completamente sumergido.
• En la medición de masa de las muestras se toman diferentes valores luego se promedian estos para tratar de dar la medida más exacta.

Discusión y análisis

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