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OBJETIVOS

 

1.1 OBJETIVOS GENERALES: 

 

            Identificar los efectos de la exactitud y la precisión al efectuar una medición.

           

            Determinar la densidad de algunas sustancias.

 

            Comprender la importancia del uso de las cifras significativas.

 

 

1.2    OBJETIVOS  ESPECÍFICOS:

 

Medir magnitudes ( Volumen, masa ) para determinar densidad.,

 

Analizar resultados prácticos y comparar con los resultados teóricos para determinar los porcentajes de error en cada caso.

 

 

 

 

DATOS Y RESULTADOS

 

     2.1 Densidad de líquidos

 

 

           Datos para el etanol

 

Peso de la probeta vacía

                 108 gr

Peso de la probeta + 25 ml etanol

                 126.6  gr

Peso de la probeta  + 25 ml etanol

                 126.5 gr

 

 

          Promedio  del peso de la probeta + 25 ml  etanol

 

              126.6  gr.  +  126.5    =  253.1  gr  ¸ 2  = 126,55  gr  =   126.6 gr

 

 

 

 Datos para el agua

 

Peso de la probeta vacía

                  108 gr

Peso de la probeta + 25 ml de agua

                  131 gr

Peso de la probeta + 25 ml de agua

                  131.5 gr

 

 

       Promedio del peso de la probeta + 25 ml agua

131 gr  +  131.5 gr  = 262.5 gr   ¸ 2  =  131.25 gr = 131.3 gr.

 

 

 

2.2.    Densidad de sólidos.

 

 

 

Datos para el tapón de caucho.

 

Peso del sólido          ( caucho )

    8.5 gr

Volumen del sólido  ( caucho )

     5 ml

 

 

 

 

Datos para el aluminio.

 

Peso del aluminio

    3.5  gr

Volumen del aluminio

     2 ml

 

 

 

 

Datos para el cobre

 

Peso del cobre

      6.8 gr

Volumen del cobre

       1 ml

 

 

 

 

 

 

 

2.3.    Principio de Arquímedes

 

       

Peso de la probeta + 50ml de agua  =   m1

  156.7 gr  

Peso de la probeta + 50ml de agua + aluminio al fondo = m3

  160.2 gr

Peso de la probeta + 50ml de agua + aluminio suspendido = m2

   157.8 gr

 

 

 

Masa de líquido desplazado = m2 – m1

  157.8 gr  -  156.7 gr  =  1.1 gr

Masa del objeto = m3   -  m1

  160.2 gr   -  156.7 gr  =  3.5 gr

 

 

 

3.          CÁLCULOS

 

Para esta práctica los cálculos se realizaron teniendo en cuenta cifras significativas.

 

3.1    Densidades del etanol, agua, tapón de caucho, aluminio y cobre

 

Densidad del etanol

 

Peso del etanol = peso de la probeta +25 ml de etanol  - peso de la probeta vacía

          126.6 gr  -  108 gr   =   18.6  gr

Volumen del etanol 

                              25 ml

Densidad del etanol  =     m/v

     18.6 gr  ¸ 25 ml =  0.74 gr/cm3

    

 

      Densidad del agua

 

 

 

Peso del agua = peso de la probeta + 25ml de agua  -  peso de la probeta vacía

          131.3 gr  -  108 gr  =  23.3 gr

Volumen del agua

                        25 ml

Densidad del agua  m/v

           23.3gr   ¸  25 ml = 0.93 gr/cm3

 

 

Densidad del tapón de caucho

 

Peso del caucho

                             8.5 gr

Volumen del caucho

                               5 ml

Densidad del caucho   m/v                              

                    8.5 gr    ¸  5ml = 1.7  gr/cm3

 

 

 

Densidad del aluminio

 

Peso del aluminio

                          3.5 gr

Volumen del aluminio

                         2ml

Densidad del aluminio  m/v

                 3.5 gr  ¸  2ml  = 1.75  gr/cm3

 

 

 

 

Densidad del cobre

 

Peso del cobre

                          6.8 gr

Volumen del cobre

                             1ml

Densidad del cobre  m/v

                  6.8 gr  ¸  1ml  =  6.8  gr/cm3

 

 

 

 

 

 

 

3.2       % de error de cada una de las sustancias utilizadas en la práctica

 

          Densidades teóricas del etanol. agua, caucho, aluminio, y cobre.

 

   

Sustancia

Densidad teórica

Densidad Práctica

Etanol

0.789 gr/cm3

0.74 gr/cm3

Agua

 1       gr/cm3

0.93 gr/cm3

Aluminio

 2.56   gr/cm3

1.75 gr/cm3

Cobre

  8.9   gr/cm3

6.8    gr/cm3

    

 

 

 

 

 

 

 

3.3    Densidad del aluminio por medio del principio de Arquímedes

          

      

Masa del objeto = m3 -   m1

   160.2gr –   156.7 gr = 3.5 gr                       

Masa del líquido desplazado =  m2 – m1

    157.8 gr – 156.7 gr  = 1.1 gr                  

Masa de los 50 ml de agua

156.7 gr – 108 gr =  48.7 gr

Volumen del líquido desplazado

50 ml --------> 48.7 gr

 X       ---------    1.1 gr

X = (50ml * 1.1gr) / 48.7gr

X =  1.13 ml

Volumen del liquido desplazado = Volumen del aluminio

 Volumen del Aluminio = 1.13 ml

Densidad del aluminio m/v

       3.5 gr / 1.13 ml = 3 gr/cm3

 

 

 

 

 

 

 

ANÁLISIS DE RESULTADOS

 

 

 

    Al comparar el dato teórico de las densidades de algunos líquidos y sólidos con los datos                    

    experimentales se observan variaciones,  producidas  ya sea por errores   de medición,                         

    ( la forma como se utilizaron los instrumentos)  o por falta de rectificar varias veces la                       

     medida,.

 

   

 

 

 

CUESTIONARIO

 

 

 

5.1  Por qué hay corrientes de agua marina?

      Rta:

Las corrientes de agua marina, son producidas por diferencias de temperatura, salinidad y densidad, calentamiento y evaporación de la superficie de los mares, irregulares aportaciones de agua dulce, pero sobre todo por los impulsos de los vientos estacionales y los constantes.

La velocidad y dirección de las corrientes marinas se hallan sujetas a las influencias de las fuerzas de rozamiento y la desviación terrestre por la rotación del planeta.

 

 

 

 

5.2    Dé mínimo tres métodos para determinar la densidad de los cuerpos.

 

·        La densidad de los líquidos se calcula a partir de la masa y el volumen, la masa se mide en la balanza y el volumen en una probeta o se mide directamente por medio del densímetro.

·        Para la determinación de la densidad de un sólido irregular se aplica el principio de Arquímedes que se refiere a sólidos sumergidos y que establece: cuando se sumerge un sólido insoluble en un líquido, el cambio de volumen aparente de este es igual al volumen del sólido sumergido

·        De la ecuación de estado se deduce la expresión para determinar la densidad de los gases

                                                                                               

  Ecuación de estado   .PV = n RT               PV = nRT,    n =  g/M.             PV = gRT/M

                                                                                                                               

P = presión                                                    g/V  =  PM/RT.    G/V = d      d   =  PM/RT                                                     

      V =  volumen

       n =  número de moles

       R = constante de los gases

       T = Temperatura absoluta

       M = peso molecular

       d =  densidad

 

5.3    Qué son propiedades ( variables) físicas intensivas y extensivas?

 

Propiedades  (variables) extensivas: si las propiedades dependen de la cantidad de muestra investigada ejemplo: el peso, el volumen, el tamaño, masa ete.

Propiedades    (variables) intensivas no dependen de la cantidad de sustancia analizada. Ejemplo: la densidad, el punto de fusión, el punto de ebullición, la conductividad eléctrica, la conductibilidad del calor, temperatura.

 

 

5.4    Clasifique las siguientes propiedades (variables) como intensivas o extensivas

 

             VARIABLE                      

             INTENSIVA

             EXTENSIVA

Densidad

                   X

 

Volumen

 

                     X

Peso

                  

                     X

Punto de ebullición

                   X

 

Punto de fusión

                   X

 

Viscosidad

                   X

 

Masa

                  

                     X

Dureza

                   X

 

Peso molecular

                  

                      X

 

 

5.5    Cómo mediría experimentalmente el empuje?

 

Con los datos obtenidos  en la experiencia, principio de Arquímedes se puede medir  el empuje

 

E = Pg *V

 

E = Empuje

V = Volumen que desalojó el cuerpo

       Pg =Es el producto de la masa del objeto por la aceleración de la gravedad.

 

 

       Tomando los datos de la experiencia

E = ?

V = 1.13 ml

 

P =   3.5 gr

 

g = 9.86 m/s2   = 986 cm/s2

 

E = 1.13 ml * ( 3.5 g *  986 cm/s)

                          

E =   3899.63 ml* d   * 1gr/ml

 

E =   3899.63 gr*d

 

 

 

 

5.6    En qué parte de la experiencia se utiliza el principio de Arquímedes

  

Se utilizó el principio de Arquímedes cuando  se colocó el aluminio  amarrado con hilo en el fondo de la probeta con agua y cuando se haló el extremo del hilo para que el  aluminio quedara suspendido, hallando asi la masa del objeto y la masa del líquido desplazado

 

 

5.7    Si el objeto no se puede amarrar con hilo, utilizando el principio de Arquímedes, como       

        hallaría la densidad del objeto?

 

Si no se aplica el principio de Arquímedes entonces  la densidad se halla utilizando la expresión    D = M/V.  Se calcula la masa del aluminio en la balanza y se toma una medida de agua en una probeta como volumen inicial luego se sumerge el aluminio y se mide nuevamente el volumen final. La diferencia de estos volúmenes será el volumen del aluminio con estos datos se investiga la densidad

 

5.8    Cuál es la precisión de los siguientes instrumentos utilizados en el laboratorio

          

       Balanza de triple brazo ----------- precisión 0.01

       Ejemplo. En una experiencia se obtienen los siguientes resultados

       Peso del vaso más agua        38.53    ±      0.01 g   la pesada oscila entre 38.54 y 38.52

        Peso del vaso vacío             25.38    ±      0.01 g    la pesada oscila entre 25.37 y 25.39

                                                               

                                                     13.15     ±       ?                                           13.17  y  13.13

      La incertidumbre es 0.02 g por lo tanto el peso del agua es 13.15  ± 0.02 g

 

 

      La pipeta volumétrica mide volúmenes  fijos.

 

 

     La precisión de la probeta es 0.01  porque el instrumento de medida esta calibrado en         

     1/10 ml por cada mililitro

 

 

5.9    Cuál será la precisión al medir 15.3 ºC ?

 

El termómetro que mide temperaturas desde –10ºC hasta 110ºC con una incertidumbre de ± 0.01 ºC. La precisión para medir 15.3 ºC es:

15.3 ± 0.01  = 15.31     ºC

15.29            ºC

 

 

 

5.10 Cuál sería la precisión para medir 2,53 ml?

 

 

La pipeta esta esta calibrada 1/10 ml por cada mililitro. La precisión para medir 2.53ml es:

 

 

2.53 ml  ±  0.1  =  2.54  y  2.52  ml

 

 

 

 

 CONCLUSIONES

 

 

La realización de esta sección de  laboratorio realmente fue muy  interesante ya que en ella se pudo comprobar lo visto en la teoría  a través de la experimentación, como  la determinación  de la densidad de algunas sustancias.

 

Al comparar los datos teóricos con los  resultados experimentales observamos variaciones  para lo cual es necesario tener mas en cuenta para las próximas experiencias algunas pautas como tener mas cuidado en la calibración de los instrumentos y ser mas precisos en las mediciones. Es  de anotar la importancia que tienen las cifras significativas pues estas influyen en el porcentaje de error .

 

Las practicas de laboratorio  amplían nuestros conocimientos pues nos  permiten buscar mas informaciones sobre el tema de la experiencia a realizar, para responder algunos interrogantes que se plantean en la guía.

 

Se adquieren habilidades en el manejo de los equipos de laboratorio.

 

Nos permitió hacer algunos análisis de los resultados obtenidos

 

 

 

 BIBLIOGRAFÍA

 

 

RAYMOND CHANG Williams College

Química Best Séller Internacional

Mc Graw- Hll.Editores S.A. de C.V. México. Buenos Aires. Caracas. Guatemala.

Lisboa. Madrid. Nueva York.  Santafé de Bogotá,

 

 

HERRERA V. Severiano y otros

Química I  Atomos, Moléculas y reacciones

Editorial. Norma. Bogotá. Colombia

 

 

BABOR. Joseph A

Química General Moderna

Editorial Marín S.A. Barcelona-Bogotá- Buenos Aires- Lima- Madrid- México

 

 

T.W. GRAHAM. Solomons 

Fundamentos Química Orgánica

       Limusa Noriega Editores. México. España. Venezuela. Colombia.

 

Luis Alfonso Chica Llanes

Estudiante de Química Pura

Universidad de Córdoba

Montería-Colombia

 

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