Informe de trabajo ciencia basica

INTRODUCCIÓN

A continuación se dará una breve exposición de algunas ideas fundamentales para tener una mayor comprensión del experimento que se llevara a cabo.

Para este experimento se estudiara la relación cuantitativa que existe entre la densidad de una disolución y su concentración.

Sin embargo, como se había mencionado con anterioridad, se deberán estudiar y comprender algunas ideas fundamentales, las cuales deberán de ser comprendidas de una manera correcta para poder llevar el experimento con éxito.

Densidad. Es una propiedad muy importante de una sustancia con respecto a su masa y volumen. La densidad se define como la masa (m) de un sistema, dividida por el volumen del mismo (v) a una presión y una temperatura determinadas.

Concentración. La concentración de una disolución 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.

Algunas de las formas cuantitativas de medir la concentración son los porcentajes de soluto, la molaridad, normalidad, partes por millón, entre otras.

Soluto. Es el compuesto de menor proporción al solvente. Esa sustancia se encuentra disuelta en una determinada disolución de cualquier elemento.

Disolvente. Es el componente de una solución presente en mayor cantidad.

Para este experimento se utilizara bicarbonato de sodio, vinagre y agua destilada, estas sustancias serán el objeto de estudio principal en el experimento.

El bicarbonato de sodio es compuesto solido cristalino de color blanco soluble en agua, a pesar de que el bicarbonato de sodio es soluble en agua, se debe tomar en cuenta que su disolución llevara unos cuantos minutos, por lo cual se deberá utilizar el equipo y material adecuado para poder llevar a cabo el experimento.

Existen distintos tipos de errores que se deberán tomar en cuenta para que no se obtengan resultados no deseados.

Uno de los errores más comunes dentro del laboratorio al realizar mediciones, es el error de paralaje.

El error de paralaje es un error personal que se presenta cuando el experimentador no observa perpendicularmente la escala del instrumento que se está utilizando.

Por ejemplo, al momento de pesar algún objeto en la balanza, la escala debe de estar  perpendicular a la visión del experimentador (de frente y a la altura de los ojos) para apreciar correctamente, cual es el peso del objeto que está colocado en la balanza.

Ahora se conocerán un poco acerca del material, equipo y reactivos que se ocuparan para utilizarlos de la manera correcta.

La balanza de la marca OHAUS se utilizara para tomar las masas de soluto (bicarbonato de sodio). Sin embargo se deberá calibrar de la manera correcta para no tener algún error al medir la masa de las sustancias.

Los vasos de precipitado se utilizaran para conocer el volumen del disolvente, (agua destilada) sin cometer algún erro de paralaje al tomar la lectura.

El termómetro será el instrumento con el cual se tomara la temperatura en la estufa, ya que si la temperatura dentro de la estufa llegara a ser muy alta, las muestras de bicarbonato de sodio ya filtradas, se pueden ver afectadas.

El termo agitador será utilizado para poder disolver el bicarbonato de sodio en el agua destilada.

El agua destilada y el bicarbonato de sodio serán el reactivo que deberá usarse correctamente para obtener resultados correctos.

El picnómetro es un instrumento de medición cuyo volumen es conocido y permite conocer la densidad o peso específico de cualquier fluido ya sea líquido o sólido mediante gravimetría a una determinada temperatura.

Ahora se darán a conocer los distintos tipos de variables que existen, y que debemos de controlar para que nuestro experimento tenga los resultados esperados.  

Existen tres tipos de variables.

Variable independiente. Es aquella cuyo valor no depende del de otra variable, sin embargo esta variable puede ser manipulada por el experimentador.

Variable dependiente. Esta variable va a depender de los valores que obtenga la variable independiente.

Sin embargo existe otra variable que el experimentador debe controlar para el experimento no se vea afectado, ya que este puede tomar resultados no deseados, esta variable se puede definir como la “variable extraña”.

También se utilizaran dos unidades muy importantes. La masa y el volumen.

Masa. Es la cantidad de materia que ocupa un cuerpo.

Volumen. Es una magnitud escalar definida como la extensión en tres dimensiones de una región del espacio.

Teniendo bien definidos y estudiados los conceptos, el experimentador puede comenzar a realizar el experimento, tomando en cuenta que todos los valores obtenidos, deberán ser registrados en la tabla de resultados para posteriormente poder graficar, y saber si se trata de una relación cuantitativa directamente proporcional.

No obstante, el experimento deberá repetirse más de una vez, ya que de esta manera se podrá conocer de una manera clara y precisa la relación cuantitativa entre la masa máxima de soluto disuelto y volúmenes diferentes de disolvente.

Existe un modelo matemático conocido como regresión lineal, el cual deberá ser aplicado después del experimento para conocer los errores que se tuvieron al experimentar.

La regresión lineal es una aproximación a la relación lineal entre las variables, utilizando una ecuación lineal a datos observados.

Es idéntico a todas las formas de análisis de regresión, se centra en la distribución de probabilidad condicional de Y dado X, más que en la distribución de probabilidad conjunta de Y X, que es el dominio de análisis multivalente.

La regresión lineal es una herramienta de estadística en línea para el análisis programado para calcular la relación entre dos variables ajustando una ecuación lineal a los datos observados. Uno entra en los puntos de datos en la calculadora y la calculadora realiza un seguimiento de las cantidades y realiza los cálculos necesarios para la regresión lineal.

Consultas

1. – JONES, Edwin… et al. (2001), Física contemporánea, México, Mc Graw-Hill, 1025p.

2. - WILSON, Jerry D… et al. (2003), química, México, PEARSON, pp. 228-232.

3. - RESNICK, Robert,… et al. (1992), Física, México, CONTINENTAL, pp. 150-151.

4. – OHANIAN, Hans C… et al. (2009), Física para ingeniería y ciencias, México,  

              McGraw-Hill, pp. 345-347., 3ª ed., 1v.

Planteamiento del problema

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

Selección y asignación de variables

Volumen. Magnitud escalar definida como la extensión en tres dimensiones en una región del espacio.

Masa. Cantidad de materia en un cuerpo.

Control de variables extrañas

Temperatura. Es una magnitud física que refleja la cantidad de calor, ya sea de un cuerpo, de un objeto o del ambiente.

Hipótesis

La relación cuantitativa entre la densidad de una disolución y su concentración es directamente proporcional.

Método

a) sujeto o sujetos de estudio

       Bicarbonato de sodio

       Agua destilada

       Vinagre de manzana

b) material equipo y reactivos

c) procedimiento experimental

Masa-volumen.

1. Limpiar el material correctamente para poder iniciar con el experimento.

1. Pesar 1 gramo de bicarbonato de sodio en la balanza, dicho bicarbonato deberá ser colocado en el vidrio de reloj para que no queden residuos de la sustancia en la balanza.

1. Verter el gramo de bicarbonato de sodio en un vaso de precipitado de 100ml.

1. A continuación, se deberá agregar un poco de agua destilada dentro del vaso de precipitado con el gramo de bicarbonato de sodio, asegurándose de no dejar restos de la sustancia en las paredes del vaso de precipitado.

1. Agitar durante unos segundos con un agitador de vidrio la mezcla, hasta que el bicarbonato se disuelva en el agua destilada.

1. Dicha disolución deberá verterse en un matraz aforado de 100 ml, esto deberá realizarse con el agitador de vidrio, ya que con esta técnica no se derramara ninguna gota, ya que todo el líquido se deslizara sobre el agitador de vidrio.

1. Agregar agua destilada hasta llegar al aforo, asegurándose que el líquido no sobrepase la marca del aforo.

1. A continuación deberá verterse la disolución en un frasco ámbar.

1. Realizar ahora con 2 gramos, 3 gramos, 4 gramos y 5 gramos.

1. A continuación, se deberá verter la disolución en el picnómetro para conocer la densidad relativa y absoluta, pero antes de realizar las mediciones, el picnómetro, deberá ser lavado y calibrado de la manera correcta para obtener los resultados deseados.

1. El picnómetro deberá ser pesado en la balanza analítica.

1. Todos los resultados deberán ser anotados en la tabla para posteriormente poder graficar.

Volumen-volumen

1. Limpiar y calibrar el equipo y material correctamente para poder iniciar con el experimento.

1. Medir 20 ml de vinagre con una pipeta y posteriormente verter en un vaso de precipitado.

1. Añadir un poco de agua destilada con los 20 ml de vinagre que se encuentran en el vaso de precipitado.

1. Verter la disolución de vinagre con agua destilada en un matraz de 100 ml y llenar hasta el aforo, asegurándose de aforar de la manera correcta.

1. Repetir con 40, 60, 80, y 100 ml de vinagre.

1. A continuación, se deberá verter la disolución en el picnómetro para conocer la densidad relativa y absoluta, pero antes de realizar las mediciones, el picnómetro, deberá ser lavado y calibrado de la manera correcta para obtener los resultados deseados.

1. El picnómetro deberá ser pesado en la balanza analítica.

1. Todos los resultados deberán ser anotados en la tabla para posteriormente poder graficar.

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