UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE INGENIERA EN GEOLOGA, MINAS, PETRLEOS Y

AMBIENTAL

ESCUELA DE PETRLEOS

INFORME DE LABORATORIO N 9

NOMBRE: Quezada Espinosa David Andrs. FECHA: 2014_07_30

PROFESOR: Dr. Bolvar Enrquez. CURSO: Cuarto

1. Tema: Densidad de lquidos

2. Objetivos:

2.1. Objetivo General

Establecer la densidad de HCl a distintas concentraciones manteniendo

la temperatura constante.

2.2. Objetivos Especficos

Analizar la dependencia de la densidad () en funcin de la

concentracin.

Encontrar la densidad de sustancias lquidas.

3. Marco Terico

Propiedades extensivas e intensivas

Las propiedades fsicas de las sustancias pueden ser clasificadas como

propiedades extensivas e intensivas. Las propiedades extensivas dependen de la

cantidad de muestra examinada. El volumen y la masa de una muestra son

propiedades extensivas debido a que son directamente proporcionales a la cantidad

de materia.

Las propiedades intensivas no dependen de la cantidad de material examinado. El

color y el punto de fusin de una sustancia, por ejemplo, son las mismas para una

muestra pequea o para una muestra grande.

Puesto que dos sustancias no tienen propiedades fsicas y qumicas idnticas a las

mismas condiciones, es posible utilizar las propiedades para identificar y distinguir

entre sustancias diferentes.

Densidad

La densidad es una propiedad general de todas las sustancias. No obstante su valor

es especfico para cada sustancia, lo cual permite identificarla o diferenciarla de

otras.

La densidad es una propiedad intensiva y su valor depende de la temperatura y de

la presin. Se define como la masa de una sustancia presente en la unidad de

volumen:

=

= , = , =

Se acostumbra a expresar la densidad de los lquidos y slidos en g/mL o g/cm3 y

la densidad de los gases en g/L.

Densidad absoluta

Es una magnitud derivada, porque se obtiene de la combinacion de la masa y la

longitud.

[Densidad absoluta=masa/longitud al cubo].

Gravedad especfica

La gravedad especfica de una sustancia se define como la relacin entre la

densidad de una sustancia y la densidad del agua, medida esta ltima a 4 C. Por

ejemplo: la densidad del mercurio es 13.6 g/mL y la densidad del agua es 1.00

g/mL. La gravedad especfica del mercurio ser:

gr. esp. =

La gravedad especfica no tiene unidades, sirve para denotar cuntas veces es

ms pesada o ms densa una sustancia con respecto al agua.

=

3

3

= 1

Concentracin

En fisicoqumica, la concentracin de una disolucin es la proporcin o relacin

que hay entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente, donde el soluto es

la sustancia que se disuelve, el disolvente la sustancia que disuelve al soluto, y la

disolucin es el resultado de la mezcla homognea de las dos anteriores. A menor

proporcin de soluto disuelto en el disolvente, menos concentrada est la disolucin,

y a mayor proporcin ms concentrada est. En el Sistema Internacional (SI) se

emplean [ 3]

Picnmetro

Picnmetro o botella de gravedad especfica, aparato que se utiliza para determinar

las densidades de distintas sustancias. Tambin se conoce como frasco de

densidades. Consiste en un pequeo frasco de vidrio de cuello estrecho, cerrado

con un tapn esmerilado, hueco y que termina por su parte superior en un tubo

capilar con graduaciones de tal manera que un volumen puede obtenerse con gran

precisin. Esto permite medir la densidad de un fluido, en referencia a la de un fluido

de densidad conocida como el agua o el mercurio.

Mtodo del picnmetro

Un picnmetro es un pequeo frasco de vidrio de volumen exacto y conocido ().

Se pesa vaco (), luego se llena completamente (incluido el capilar) con el lquido

cuya densidad se desea determinar y finalmente se pesa (). Con estos datos se

puede calcular la densidad del lquido:

=

Fundamento del picnmetro

El picnmetro consta de un envase generalmente en forma de huso achatado en su

base o cilndrico de volumen calibrado construido por lo general con vidrio o acero

inoxidable y que dispone de un tapn provisto de un finsimo capilar, de tal manera

que puede obtenerse un volumen con gran precisin. Esto permite medir la

densidad de un fluido, en referencia a la de un fluido de densidad conocida como el

agua (usualmente) o el mercurio.

Tipos de picnmetro

Para los lquidos poco reolgicos se utilizan picnmetros de vidrio de 10 o 25 ml.

Normalmente, para la determinacin de la densidad de algunos productos

especiales como las pinturas, se utilizan picnmetros metlicos cilndricos.

Para los slidos al estado de material particulado se usa un picnmetro sin tapa,

de acero inoxidable de forma cilndrica de 25 a 50 ml que se llena hasta el tope.

Para lquidos menos viscosos (

6. Datos experimentales

MATERIAL

MASA (g)

VOLUMEN (mL)

TEMPERATURA ()

Picnmetro 11.808 10 23

Picnmetro+ Agua

21.783 10 23

Picnmetro + cido Clorhdrico (5M)

22.277 10 23

Picnmetro + cido Clorhdrico (7M)

22.602 10 23

Picnmetro + cido Clorhdrico (5M)

22.875 10 23

7. Clculos

o Volumen del picnmetro () = 10

o Calcular la de HCl al 3M, 5M, 7M

HCl 3M

=+ +2

2

=22.277 11.808

21.783 11.808 0.997620

3

= .

HCl 5M

=+ +2

2

=22.602 11.808

21.783 11.808 0.997620

3

= .

HCl 7M

=+ +2

2

=22.875 11.808

21.783 11.808 0.997620

3

= .

Calcular la densidad del HCl al 4M y 6M mediante la grfica.

Grficamente:

= .

= .

Matemticamente:

1 = ( 1)

1 = ( 1)

1.047026 =1.109474 1.047026

7 3 ( 3)

1.047026 = 0.015612( 3)

= . + .

4 = 0.015612(4) + 1.000190

= .

6 = 0.015612(6) + 1.000190

= . /

8. Tabla de resultados

LQUIDO

DENSIDAD (/)

TEMPERATURA ()

HCl 3M . 23

HCl 4M . 23

HCl 5M . 23

HCl 6M . 23

HCl 7M . 23

9. Conclusiones.

La densidad de un fluido es directamente proporcional a la concentracin del

mismo.

Para una misma masa de HCl y de H2O, se necesitar un volumen mayor de

agua para igualar las masas, debido a la mayor densidad del HCl.

El picnmetro permite determinar la densidad de lquidos por medio de su

volumen previamente fijado.

La Fluctuacin del valor de densidad del HCl 4M y 6M obtenido de la grfica

y mediante la ecuacin de la recta, puede deberse al error de medida de los

datos previos de peso del HCl 3, 5, 7M.

10. Recomendaciones.

Que se revise el estado de los instrumentos de medicin.

Llevar a cabo cada medicin con suma precisin para evitar errores en los

clculos.

Que se maneje con cuidado el cido para evitar reacciones cutneas que

causen molestias.

11. Bibliografa.

BOLIVAR E, Gua de laboratorio Fisicoqumica. Universidad Central del

Ecuador, Facultad de Ingeniera en Geologa, Minas, Petrleos y Ambiental,

Quito Ecuador.

http://docencia.udea.edu.co/cen/tecnicaslabquimico/02practicas/practica03.

htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Concentraci%C3%B3n

http://www.ecured.cu/index.php/Picn%C3%B3metro

12. Anexos

La densidad sirve como criterio para establecer la pureza de un

lquido?

Evidentemente este es un criterio vlido para establecer la pureza debido a

que cada sustancia tiene su densidad especfica, adems este criterio es muy

utilizado en la joyera para determinar la calidad y pureza del producto.

Se afecta significativamente la densidad de un lquido con los cambios

de temperatura? Con los cambios de presin?

La temperatura y presin por lo general alteran la densidad de un lquido, en

el caso de la temperatura, el aumento de esta hace que el lquido se expanda

ligeramente lo que disminuira su densidad por la variacin de volumen,

analizando la presin, si esta aumenta la densidad tambin lo hace debido a

la compresin que sufre el lquido lo que provoca una disminucin del

volumen.

Cmo se determina la densidad de un gas? Qu factores afectan la

densidad de los gases?

La forma experimental ms sencilla es atrapando el gas en un recipiente

cerrado y registrar la presin que ejerce el gas, por ltimo emplear la ley de

los gases ideales

La densidad de un gas se puede ver afectada por cambios de temperatura

y/o presin debido a las mnimas fuerzas de atraccin de las molculas que

componen un gas, siendo muy fcil alterar su densidad.

Qu es ms denso, el agua o el aceite?

El agua es ms densa que el aceite debido a que contiene mayor cantidad

de masa por unidad de volumen.

Un bloque de magnesio cuyo volumen es de 10 mL tiene una masa de

17 gramos. Determinar la densidad del magnesio.

=

=

17

10 = 0.

17

Un cubo de corcho mide 1.5 cm de arista y tiene una masa de 1 gramo.

Cul es su densidad? Cul sera el volumen de 5.5 gramos de

corcho?

=

=

1

(1.5 )3= 0.296296

3

=

=

5.5

0.296296

3= 18.5625 3

Utilizando la tabla de valores calcular el volumen que ocupar una masa

de 3 gramos de dixido de carbono a temperatura ambiente y presin

atmosfrica.

=

=

=

3 244 / 0.082

293

1

= 1.638136

Se coloca en un tubo de ensayo un slido cristalino y se determina su

masa que es de 158 gramos. Se calienta el tubo durante un tiempo y se

desprende un gas que ocupa un volumen de 460 mL. Se determin

nuevamente la masa del tubo y es de 155 gramos. Cul es la masa del

gas desprendido? Cul es la densidad del gas?

= 158 155

= 3

=

=

3

460 = 0.006522

Teniendo en cuenta las tablas de densidades de slidos, lquidos y

gases, indica en qu estado es factible que se encuentren las

sustancias cuyas densidades son:

a) 0.0015 g/mL (gas)

b) 10.3 g/mL (slido)

c) 21.45 g/mL (slido)

d) 1.1 g/mL (liquido)

e) 0.0001 g/mL (gas)

Explica que sucede si mezclamos dos lquidos que tienen distinta

densidad.

La miscibilidad es un factor importante debido a que al mezclar 2 lquidos

inmiscibles, el ms pesado o ms denso se va a depositar debajo del otro

fluido, en cambio s son miscibles se formar un nuevo fluido con densidad

diferente e intermedia de los 2 fluidos mezclados.

Explica que sucede si mezclamos un lquido con un slido cuya

densidad es mayor. Y la densidad del solido es menor? Da ejemplos

utilizando la tabla de densidades.

En el caso del solido de mayor densidad, este se va a hundir debido a su

mayor peso, al contrario sucede con el slido de menor densidad, este va a

flotar por su menor peso.

Ejemplos:

El hielo (917 /3) se hunde en el alcohol (780 /3)

El acero (7850 /3) se hunde en aceite (920 /3)

La piedra pmez (700 /3) flota en alcohol (780 /3)

La plata (10490 /3) flota en mercurio (13580 /3)