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Relación entre la densidad y concentración porcentual de una disolución para la construcción de una curva de calibración

Danii LoyolaInforme12 de Febrero de 2017

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         Universidad Nacional Autónoma de México                                                                                

        Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán

      Laboratorio de Ciencia Básica I

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“Relación entre la densidad y concentración porcentual de una disolución para la construcción de una curva de calibración”

(Informe de trabajo)

González Loyola Daniela

Lugo Salinas Jennifer Natascha

Mata Caudillo Abigail

Tosca Juárez José Daniel

Ingeniería en Alimentos                              Grupo: 1101-B                                               25/10/2016

ÍNDICE

 

                Tema                                                                                         Página                                                                                                                  

 

1.       Problema                                                                                                                        3    

2.      Marco teórico                                                                                                                   3    

3.      Asignación de variables                                                                                                   5    

4.      Hipótesis                                                                                                                          5    

5.      Objetivos experimentales                                                                                                5      

6.      Método                                                                                                                             6    

7.      Resultados esperados                                                                                                     9                

8.-     Análisis de resultados                                                                                                     12

9.-     Conclusiones                                                                                                                  13

10.-   Referencias                                                                                                                     14

11.-   Anexos                                                                                                                             14

RELACIÓN ENTRE LA DENSIDAD Y CONCENTRACIÓN PORCENTUAL DE UNA DISOLUCIÓN PARA LA CONSTRUCCIÓN DE UNA CURVA DE CALIBRACIÓN

Problema

Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la densidad de una disolución y su concentración porcentual para construir una curva de calibración.

Marco teórico

En el presente trabajo se  hablara  acerca  de la relación que hay entre la densidad y la concentración porcentual de una disolución, para lo que se  tomarán en cuenta algunos conceptos  como la materia.

La materia es todo aquello que ocupa un lugar  en el espacio, teniendo propiedades físicas, las cuales son características propias de las sustancias, que al ser observadas o medidas no producen nuevas especies químicas, estas se subdividen en dos, las específicas y las accidentales. Las primeras se distinguen  de una manera  definida  como la densidad y dureza; mientras que las segundas no tienen relación con la sustancia, pero permite  ver la  cantidad como  el volumen, la dimensión, etc. También posee propiedades químicas, las cuales son independientes del tamaño y de la forma de la materia, al manifestarse producen  nuevas especies químicas  como el óxido-reducción.

Así mismo, según las condiciones de presión y temperatura, la materia puede presentar  diversos estados de agregación como son los líquidos, gases y sólidos.

Los sólidos son aquellos que mantienen forma y volumen constantes gracias a la gran cohesión de sus moléculas. A diferencia de estos los líquidos son fluidos que ocupan un volumen propio pero no poseen forma propia por lo cual son incomprensibles. De igual forma los gases no poseen forma propia sino que adoptan  la de su recipiente, pero estos no tienen volumen propio ya que tienden a ocupar todo el recipiente que los contiene.

Con lo anteriormente mencionado, podemos definir que la sustancia es cualquier materia que tiene propiedades características que las distinguen de otras,  algunas de estas propiedades son difíciles de medir como el olor, color o sabor, pero otras  como densidad o temperatura de fusión y de ebullición, se pueden determinar con exactitud. Las sustancias están formadas por partículas iguales, ya sean moléculas o átomos. La unión o combinación de dos o más sustancias que conservan sus propiedades físicas y químicas se define como mezcla.

La mezcla se clasifica en dos, la homogénea y la  heterogénea. Las primeras son aquellas que sus componentes no se pueden diferenciar a simple vista, mientras que las segundas son aquellas que poseen una composición no uniforme en la cual se pueden distinguir a simple vista sus componentes.

Cuando dos o más sustancias se mezclan homogéneamente se dice que se ha realizado una disolución  o que se ha obtenido una solución. De todos los componentes uno será el disolvente y los demás los solutos. El disolvente de una disolución será el componente que aporta la mayor parte de la masa que posee el mismo estado de agregación que la disolución y el soluto es la sustancia que, por lo general, se encuentra en menor cantidad y que se disuelve en la mezcla.

Por otro lado tenemos un concepto llamado solvatar el cual es un proceso que consiste en la atracción y agrupación de las moléculas que conforman un disolvente, o en el caso del soluto, sus iones. Cuando se disuelven los iones de un disolvente, éstos se separan y se rodean de las moléculas que forman el disolvente. Cuanto mayor es el tamaño del ion, mayor será el número de moléculas capaces de rodear a éste, por lo que se dice que el ion se encuentra mayormente solvatado.

Dicho esto definimos que la concentración es la relación que se puede establecer al comparar la cantidad de soluto y el nivel del disolvente presentes en una disolucion.Cuanto más sea la proporción de soluto, mas chica sera la concentracion y cuanto menor sea la proporción de soluto mayor será la concentración. La concentración porcentual se define como la cantidad de volumen de dicha especie que hay en la disolución respecto a la cantidad de volumen total de la muestra, en términos porcentuales.

Por otra parte la masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo, su valor no depende de la forma ni del estado de agregación en que se encuentre el cuerpo. La unidad de  masa es el kilogramo (kg.) el cual se determina con la balanza. Tiene una relación  con el volumen ya que este expresa la  medida del espacio  que ocupa un cuerpo,  es una variable tridimensional, para medirlo se utiliza el Sistema Métrico Decimal (SMD) y su unidad de patrón  es el metro cúbico (m3), para determinarlos se ocupa la pipeta (ml), la probeta (ml), etc.

El peso es una medida de fuerza gravitatoria que actúa sobre un elemento y se identifica con la energía que ejercita un cuerpo sobre un punto de apoyo, producida por la acción del campo gravitatorio por la unidad de masa del cuerpo que estudian, se representa como g y se expresa en newtons/kilogramo (N/kg) en el sistema internacional de unidades.

La curva de calibración es un método para determinar la concentración de una sustancia (analito) en una muestra desconocida, sobre todo en disoluciones. El método se basa en la relación proporcional entre la concentración y una determinada señal analítica (propiedad). Conociendo esta relación, será posible conocer la concentración en una muestra dada mediante la medida de esa señal. La relación concentración – señal se suele representar en una gráfica a la que se le conoce como curva de calibración o curva de calibrado.La elaboración de una curva de calibrado se puede dividir en dos pasos: preparación de las disoluciones patrón y obtención de la función señal – concentración (construcción de la curva propiamente dicha). Una vez obtenida la curva de calibración se podrá utilizar para conocer la concentración de analito en una muestra desconocida.Teniendo una muestra de concentración desconocida, se puede medir la señal analítica y estimar la concentración por extrapolación sobre la gráfica obtenida anteriormente. Pero se puede obtener de forma más exacta a través de la ecuación explícita de la recta. Además de para medir concentraciones de analitos en muestras, las curvas de calibrado también se utilizan para comprobar el correcto funcionamiento de instrumentos analíticos.

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