Práctica disolución quimica
veterano117Práctica o problema11 de Septiembre de 2017
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OBJETIVOS
- Preparará una disolución utilizando el material de vidrio adecuado.
- Determinará la densidad de la disolución preparada.
- Identificará un metal por medio de la densidad.
- Determinará la media, la desviación estándar y la incertidumbre de la densidad obtenida.
- Identificará las características estáticas de algunos instrumentos utilizados.
INTRODUCCIÓN
En la gran mayoría de los procesos industriales actuales las propiedades de los materiales de elaboración son fundamentales para obtener los resultados esperados en cada uno de sus productos, para determinar estas propiedades se realizan diversos tipos de pruebas, en esta práctica se realiza una de esas pruebas de propiedades físicas de la materia, las pruebas determinar la densidad de una sustancia, en los próximos párrafos se describe con detalle el procedimiento a realizar para obtener la densidad de sustancias.
El control de calidad de los productos líquidos incluye muchas pruebas para su análisis químico y físico. La determinación de la densidad puede formar parte del esquema de pruebas que hay que realizar. La densidad de una sustancia se define como el cociente de su masa en cada unidad de volumen. Por lo tanto, si conocemos la masa y el volumen de una sustancia, en cualquier fase (sólido, líquido o gaseoso) se puede determinar su densidad a través de la expresión: donde: ρ es la densidad, m la masa y V el volumen de la sustancia considerada. La densidad es una propiedad intensiva de la materia; es decir, no depende de la cantidad de sustancia, sin embargo, sí depende de la temperatura, por lo que en su determinación es importante indicar la temperatura a la cual se realizó la medición. El picnómetro es un instrumento sencillo utilizado para determinar la densidad de líquidos con mayor precisión. Es importante mencionar que los picnómetros deben de estar calibrados. La mayoría de ellos tienen un termómetro para el registro de la temperatura.
El principio de Arquímedes que dice: “Todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido (líquido o gas) recibe un empuje ascendente, igual al peso del fluido desalojado por el objeto” Éste es uno de los descubrimientos más valiosos que nos legaron los griegos. La historia cuenta que el rey Hierón pidió a Arquímedes que le dijera si no lo habían engañado y comprobara si en verdad la corona que mandó a elaborar era de oro puro, sólo le pedía que no destruyera la corona y así Arquímedes fue el primero que estudio el empuje vertical hacia arriba ejercido por los fluidos.
RESULTADOS
Se realizó el procedimiento establecido por el manual de prácticas del laboratorio de química para producir una disolución de prueba para posteriormente realizar las mediciones que se muestran en la tabla 1 correspondientes al sistema (CGS) de unidades.
Tabla 1 Sistema CGS (centímetro, gramo, segundo)
[pic 1]
Posteriormente se realizó el tratamiento apropiado de los resultados para presentarlos en SI (Sistema internacional de unidades). La siguiente tabla muestra los resultados en SI.
Tabla 2 Sistema internacional de unidades
[pic 2]
La densidad de un sólido se puede determinar mediante el principio de Arquímedes citado en la introducción de este trabajo mediante la expresión que se muestra a continuación.
Ecuación 1 Densidad
[pic 3]
Donde m = masa (Kg) y V = volumen (m^3)
Se realizó una réplica de la metodología de Arquímedes para conocer la densidad de una sustancia solidad, en la tabla siguiente se muestran los resultados de este experimento.
Tabla 3 Densidad de un solido
m1 [g] | m2 [g] | m (metal) [g] | V (metal) [ml] | Densidad [g/ml] | |
Lectura 1 | 46.25 | 52.25 | 6 | .5 | 12 |
Lectura 2 | 46.25 | 51.87 | 4.82 | .5 | 9.64 |
Lectura 3 | 46.25 | 52.59 | 6.34 | .6 | 10.56 |
Se procedió a realizar los cálculos de desviación estándar e incertidumbre mediante los métodos numéricos mostrados en la practica 2 del laboratorio de química. En la siguiente
Tabla 4 Desviación estándar e incertidumbre
ρ (promedio) [pic 4] | Desviación estándar σ [pic 5] | Incertidumbre [pic 6] |
107333.333333 | [pic 7] | [pic 8] |
Las densidades de los materiales empleados en laboratorio se muestran en la tabla 3 para realizar la comparación entre el resultado obtenido y los valores de la tabla para finalmente determinar la sustancia.
Tabla 5 Densidades
[pic 9]
El material encontrado es plomo [pic 10]
%EE= 5.5164
En la tabla que se muestra a continuación se exponen los resultados de un análisis de cada instrumento de medición empleado durante la realización de este trabajo.
Tabla 6 Tabla de características de instrumentos de medición
Instrumento | Rango | Resolución | Legibilidad |
Balanza | 0-510 [g] | 0.01 [g] | Muy buena |
Termómetro | 0-45 ºC | 5 ºC | Muy buena |
Matraz volumétrico de 50 [ml] | 0-50 [ml] | 0.1 [ml] | Buena |
Vaso de precipitados de 30 [ml] | 0-30[ml] | 0.1 [ml] | Buena |
Probeta de 10[ml] | 0-10 [ml] | 0.1 [ml] | Muy buena |
En la actividad final se realizó el siguiente análisis:
La densidad aumentará a mayor concentración de soluto ya que cada vez más se aleja de la densidad de tu disolvente puro (agua):
Con los resultados obtenidos se puede deducir los siguiente:
La concentración %m/v de sal en el agua de mar. Considere que la densidad del agua de mar es aproximadamente 1030 [kg/m3].
a) Con 2gr su % en la concentración es 20.6%
La densidad de una salmuera para alimentos que contiene 10 [g] de NaCl en cada 50 [ml] de disolución.
b) P Salmuera P=(m/v) m=10g v=50ml P=10/50=.2g/ml
Análisis y conclusiones
Análisis de Resultados (Colonia Montero Javier):
Pudimos analizar varias cosas. En primer lugar, vimos que en las mediciones siempre trabajaremos con un porcentaje de error el cual siempre trataremos de que sea mínimo igual pudimos inferir que el agua por si sola tendrá una densidad un tanto diferente si se le agrega algo como sal de mesa ya que con soluto se modifica un poco esta combinación sin embargo tiene características aun similares a las del agua.
Conclusiones (Colonia Montero Javier):
Se concluye que en una disolución siempre se alterará tanto el soluto como el disolvente, pero conservará características similares de ambos y por otro lado se concluye que este método fue de lo más preciso por el tipo de instrumentos de laboratorio que se emplearon para esa práctica.
Análisis de resultados (Cortés Salas Abdeel):
En la primera parte de la práctica se muestra en las tablas, a grandes rasgos, que la densidad de una disolución aumenta de acuerdo con la concentración del soluto, pero se encentran grandes variantes de algunas mediciones en los primeros equipos que alteran ese patrón, quizás por la temperatura o por errores humanos de no realizar correctamente la preparación y el manejo de la sustancia, a pesar de eso si se ve las pequeñas diferencias de densidad en cada disolución.
En la segunda parte de la práctica ya fue determinar un metal por equipo, en esté las mediciones no resultaron tan alteradas ya que se encontraron un patrón muy parecido tanto en masa como en volumen; arrojando valores de densidad muy cercanos entre si, teniendo finalmente que el metal desconocido era plomo y que solo tuvimos un 5% de error en nuestras mediciones, lo más seguro por la rapidez que agregamos el metal dentro de la probeta, sacando gotas de agua.
Conclusiones (Cortés Salas Abdeel):
En esta práctica podemos concluir que preparamos correctamente una disolución con el material proporcionado, ya que seguimos todas las recomendaciones del profesor y los resultados en la densidad demuestran la variación de concentración en las disoluciones; también aprendimos a usar el picnómetro para calcular la densidad de disoluciones correctamente, teniendo en cuenta las restricciones y los errores más comunes en el manejo de éste.
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