Medidas de Masa, Volumen y Determinación De Densidad.Measures of Mass, Volume and Determination Of Density.

Instructor:1. Marcelo Gauncha Chapalud

Aprendices:

2. Junior Andrés Yucuma Hernández

3. Rolando Arana

4. Diego Fernando Pungo

ResumenLuego de identificar y reconocer los diferentes instrumentosque nos permiten medir las propiedades de una sustancia.Registraremos adecuadamente las medidas de masa utilizandola balanza existente en el laboratorio, utilizando diez monedasde la misma denominación y anotando los datos que nos indicala tabla correspondiente a esta práctica. Luego manejaremosuna regla para determinar las dimensiones de una caja tetra-pack, y calcularemos el volumen de la caja registrando los datosque nos indica su tabla correspondiente. Así mismodeterminaremos la densidad de un par de piedras, tomandocomo datos su masa, registrada en una balanza electrónica, y elvolumen ocupado en una probeta con agua. También medimosla densidad del agua utilizando un picnómetro y siguiendo lospasos que nos indica el procedimiento estipulados en lapráctica.

1. Colombiano I ingeniero. Q químico de la Universidad Nacional de Colombia. Instructor del Centro Nacional de Asistencia Técnica a la Industria - Sena. m a r c e l o gu a n c h a @m i s e n a. edu.co

2. Colombiano TecnólogoQuímico del Centro

Nacional de Asistencia Técnica a la Industria-Sena. jayucuma8 @misena.ed u .c o.

3. Colombiano TecnólogoQuímico del Centro

Nacional de Asistencia Técnica a la Industria- Sena. dfpungo7 @misena.ed u .c o.

4. Colombiana TecnólogaQuímica del Centro

Nacional de Asistencia Técnica a la Industria- Sena. rarana8@misena.ed u .c o.

1. Introducción

Las mediciones que tomaremos paracalcular las propiedades de una sustanciadeben ser registradas adecuadamentedebido a la importancia que en unlaboratorio químico o en el ámbito laboralpueden llegar a ser. Para esto utilizaremosuna regla, para medir longitudes. Unabureta, una pipeta y una probeta graduadapara medir volúmenes. Una balanza paramedir masas y un termómetro para medirtemperaturas.

2. Materiales y Métodos.

2.1. Materiales y Métodos

Se utilizan los siguientes materiales: UnaPipeta Graduada de 10 ml, una Bureta de 50ml y/o 25 ml, un Beaker de 100 ml, unPicnómetro, una Caja de Petri, una Probetade 100 ml, una Probeta de 10 ml, unaProbeta de 250 ml o 500 ml, un Termómetrode mercurio, un pipeteador, un Soporteuniversal, una Balanza electrónica deprecisión y como reactivo utilizaremos Aguapotable.

2.2. Medidas de masa. Realizamos el reconocimiento de la balanzaexistente en el laboratorio: observamos suspartes, unidades de medida, capacidadmáxima, ubicación y limpieza. Encendemosla balanza. Observamos con atención cadauna de las monedas; reportamos suscaracterísticas sobresalientes como muescas,desgastes, año de acuñación y otras.Determinamos la masa de cada una de susmonedas llevándola a la balanza, usandouna caja de petri como contenedor.Reportamos los datos teniendo en cuenta laTabla No.1. Determinamos la masa de todaslas monedas al tiempo. Registramos los

datos y realizamos los cálculos sugeridosen el reporte de datos, Tabla No. 1.

2.3. Medidas de volumen.

Utilizamos una regla determinar lasdimensiones de la caja tetra-pack.Calculamos el volumen de la caja (encm3), teniendo en cuenta el manejoadecuado de cifras significativas.Comparamos con el volumen quemuestra la etiqueta. Colocamos entre 50ml y 100 ml de agua de la llave en unaprobeta de (250 ml o 500 ml) ycolocamos suavemente la caja dentro dela probeta, determinamos el volumen dela caja tetra-pack. Comparamos elvolumen obtenido con el que se muestraen la etiqueta. Pesamos la probeta de 10ml (vacía), previamente limpia y seca enla balanza electrónica. Colocamos en laprobeta entre 5 ml y 10 ml del líquido dela caja tetra-pack. Reportamos elvolumen exacto. Pesamos la probeta conel líquido y reportamos la masa. Determinamos la densidad del líquidocon el número apropiado de cifrassignificativas. Reportamos todos losdatos de esta actividad en la Tabla No. 2.Pesamos en la balanza tres vasosprecipitados de 100 ml. Seleccionamosuna probeta, una pipeta graduada y unabureta. Indicamos en la Tabla No. 2.1 delAnexo, la capacidad (Máximo Volumenque se puede medir con un materialvolumétrico) y la sensibilidad (Mínimovolumen que se puede medir con unmaterial volumétrico) para la probeta,pipeta y bureta seleccionadas.Agregamos a cada uno de los vasosprecipitados 10 ml de la sustanciaentregada por su instructor, en el primervaso medir la cantidad con una probeta,en el segundo vaso con una pipeta

graduada y en el tercer vaso con una bureta.Determinamos la masa de cada uno de losvasos conteniendo el líquido y registrar lainformación obtenida en la Tabla No. 2.2.

2.4 . Determinación de la densidadde un sólido no uniforme.

Determinamos la masa de la piedra usandola Balanza Electrónica. Colocamos entre 50ml y 100 ml de agua de llave, en una probetade 250 ml o 500 ml. Colocamos suavementela piedra dentro de la probeta y determinarel volumen ocupado por el sólido, volumende agua desplazado. Calculamos ladensidad de la piedra y reportamos con elnúmero adecuado de cifras significativas.Reportamos los resultados de acuerdo a laTabla No. 3.

2.5. Medida de densidad del agua.

Registramos el volumen del picnómetro.Pesamos el picnómetro vacío (limpio y seco).Completamos a volumen con agua destiladautilizando una pipeta, enseguida colocamosel tapón, al colocar la tapa parte del líquidose puede derramar, por tanto se debe secarlas paredes externas. Pesamos el picnómetrocon el líquido. Determinamos la densidaddel líquido con el adecuado número decifras significativas. Con un termómetroregistremos la temperatura del agua.Realizamos la actividad 1 vez y registramoslos datos obtenidos en la Tabla No. 4.Completamos la tabla con los datosobtenidos por los demás compañeros.

3. Resultados y Discusión.

3.1. Los resultados de la práctica demedidas de masa utilizando monedas demil pesos se muestran en la tabla No. 1.

Tabla No. 1.Medida de masa.

Descripción del objeto evaluado (Monedas): 10 monedas de mil pesos colombianos

Características Individuales

de cada moneda

Masa

(g) (xi- Ẋ) (xi- Ẋ)2

1 2014

9.88 0.072 5.184*10-3

2 2014 9.79 -0.018 3.24*10-4

3 2014 9.79 -0.018 3.24*10-4

4 2014 9.79 -0.018 3.24*10-4

5 2014 9.83 0.022 4.84*10-4

6 2014 9.84 0.032 1.024*10-3

7 2015 9.86 0.052 2.704*10-3

8 2014 9.85 0.042 1.764*10-3

9 2013 9.68 -0.128 16.384*10-3

10 2014 9.77 -0.038 1.444*10-3

Sumatoria (∑) 98.08 0 2.996*10-2

Promedio (Ẋ) 9.808 0 2.996*10-3

Desviación Estándar (S) 1.824*10-2

Masa objetos en conjunto. 98.08

Tabla No.2.Medida de volumen

Tipo de producto: Caja tetra pack 200 ml

Jugo Hit

Marca: Tetra bick

Características de la caja que llamen su atención: Colores llamativos buena presentación de la caja.

Características importantes del contenido de la caja que llamen su atención (color, olor, textura, turbidez, colorantes presente, contenido calórico, etc.): jugo de mora color rojizo

Medida del volumen (de acuerdo a dimensiones de la caja)

Alto: 11.8 cm Ancho: 4.8 cm

Lado o profundidad: 3.8 cm Diámetro:

Volumen calculado (cm3): 215.232 cm3 Volumen calculado (ml): 2.1*102

Medida del volumen (utilizando probeta)

Volumen inicial Probeta (ml): 400 ml

Volumen final Probeta (ml): 620 ml

Volumen de la caja (ml): 220 ml

Volumen del líquido según etiqueta: 200 ml

Medida de la densidad del líquido de la caja

Masa probeta de 10 ml vacía (g): 40.81 g Volumen del líquido (ml): 8.0 ml

Masa probeta + Liquido (g): 48.80 g Densidad del líquido (g/ml): 0.90 g/ml

Masa del líquido contenido en la caja (calcular a partir de la densidad obtenida): P=m/v v.p=m

M=200ml*1.0 g/ml M= 200g

Tabla No.2.1Características del material volumétrico seleccionado.

Material Capacidad Sensibilidad Probeta 10 ml 0.2

Pipeta Graduada 10 ml 0.1

Bureta 50 ml 0.1

Tabla No.2.2Medida del Volumen (líquidosuministrado por el instructor)

Descripción de la sustancia entregada por su instructor: AGUA DESTILADA

Vaso de

Precipitado

Masa Vaso

Seco (g)

Volumen de la

Sustancia Vertida (ml)

Masa Vaso + 10 ml de la Sustancia (g)

Masa de la

Sustancia Vertida (g)

Densidad de la Sustancia

(g/ml)

1 45.23 g 10.0 ml 54.84 g 9.25 g 0.925 g/ml

2 42.69 g 10.0 ml 52.4 g 9.76 g 0.976 g/ml

3 51.02 g 10.0 ml 60.98 g 9.96 g 0.996 g/ml

3.3. Los resultados de la práctica dedeterminación de la densidad de un sólidono uniforme se muestran en la tabla No.3.

Tabla No.3.

Descripción física del solido irregular: Dos piedras provenientes del rio cali

No.

Med.

Volumen Agua Inicial

(ml)

Volumen Final (Agua + Solido)

(ml)

Masa del Solido (g)

Volumen del Sólido (ml)

Densidad Sólido (g/ml)

Densidad Sólido (Kg/m3)

1 100.0 ml 135.0 ml 88.13 g 35.0 ml 2.558 g/ml 2.52*103

2 100.0 ml 130.0 ml 88.21 g 30.0 ml 2.940 g/ml 2.94*103

3.4. Los resultados de la práctica demedida de densidad del agua se muestranen la tabla No. 4.

Tabla No.4.

No. De Medición

Volumen Picnómetro

(ml)

Masa Picnómetro Vacío

(g)

Temperatura Líquido

(°C)

Masa Picnómetro + Líquido

(g)

Densidad (g/ml)

1 25.151 ml 25.92 g 24°C 50.84 g 0.9948 g/ml

2 25.151 ml 25.82 g 25°C 50.91 g 1.024 g/ml

3 25.151 ml 25.81 g 25°C 50.89 g 0.9971 g/ml

4

5

Promedio 1.005

Desviación estándar 1.228

Coeficiente de variación 122.2

Error relativo 0.7822 %

Error absoluto 7.8*10-3

4. Preguntas Adicionales:

1. Hay Diferencias entre el valor de la suma de las masasde los objetos pesados en conjunto y el valor obtenido alpesarlas una a una.

No hay diferencias porque la balanzacalibrada.

2. ¿Encuentra alguna relación entre el año de producciónde las monedas, su desgaste, suciedad etc. Y su masa?

Si hay Relación en la producción de lasMonedas.

3. ¿Qué información brinda el resultado en elcálculo de la desviación estándar en la medida de lamasa?

El resultado obtenido muestraque las monedas de acuerdo a su añode expedición la masa disminuye conel tiempo, para este muestreo se tienemayor cantidad de 2014, por tanto eldesgaste es menor su incertidumbre

4. Indique la importancia del uso adecuado de cifrassignificativas, ¿Porque es importante manejaradecuadamente las cifras significativas?

La importancia radica que amayor es menor. número de cifrassignificativas, la incertidumbre deerror es menor.

5. ¿Con cuántas cifras significativas se puede

expresar el volumen de la caja en cm3

? ¿Por qué?

5. Conclusiones.

Cuando vamos a hallar alguna de laspropiedades de una sustancia u objetocomo, la masa, el volumen o la densidad,ya sea líquido o sólido, se deben utilizar losinstrumentos de medición adecuados paratal fin, teniendo en cuenta las cifrassignificativas que estos instrumentosmanejen para así obtener confiabilidad enlos valores obtenidos. Sin depender de lascaracterísticas de las sustancias u objetosanalizados.

para este este ejercicio se utilizarondos cifras, por la sensibilidad que elinstrumento de medición solopermitió tomar dos cifras.

6. ¿El volumen medido en la probeta de la caja tetra-pack coincide con el que se lee en la etiqueta?Sison diferentes. ¿Por qué cree que se presenta

esa situación? Con respecto al dato del volumenque se reporta en la etiqueta, calcule el porcentajede error.

No porque el volumen medido es elde la caja más el del líquido, portanto hay un error.

BibliografíaCHANG, R. Química. Mc Graw Hill. DécimaEdición. 2010https://es.wikipedia.org/wiki/Wikipedia

http://www.conocimientosfundamentales.unam.mx/vol1/quimica/pdfs/interior.pdf

CHANG, R. Química. Mc Graw Hill. NovenaEdición. 2007.

FARIAS C., D.M. Guías de Laboratorio paraQuímica Fundamental I. Departamento deQuímica –Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, 2007.

PALOMEQUE F., L.A,; FARIAS C., D.M. Guíaspara el trabajo en el laboratorio de químicageneral para ingeniería química. Facultad deCiencias – Universidad Nacional de Colombia.2009.

h ttp :// www.u tad eo .edu .co/co mun idade s/e stud ian t e s/cien cias_ ba sicas/ gu ias_qu imica_ gene ral /gu ia_ 2 _1 .pd f

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