PRCTICA #1.- PROPIEDADES FSICAS DE LA MATERIA Y USO ADECUADO DE MATERIAL Y EQUIPO DE LABORATORIO

RESULTADOSa) USO DE BALANZA, PROBETA Y PIPETA Y TERMMETRO.

1. Determinar la masa de un vidrio de reloj en la balanza granataria. Anotar peso en gramos. Posteriormente, afine este peso en la balanza analtica.2. Tarar el vidrio de reloj y pesar de dos a tres gramos de sal (NaCl) o azcar (C12H22O11).3. Vuelva a pesar en la misma balanza granataria que pes el vidrio vaco, pero ahora con la sustancia. Anote sus observaciones.

MATERIALPESO EN GRAMOS BALANZA GRANATARIAPESO EN GRAMOS EN BALANZA ANALITICAADICIN DE 2 GRAMOS DE AZCAR EN BALANZA ANALITICA (C12H22O11)PESO TOTAL EN GRAMOS (BALANZA ANALITICA)PESO TOTAL EN GRAMOS (BALANZA GRANATARIA)

Vidrio de Reloj

48.548.81617 2.00326 g49.5783350

b) DETERMINACIN DE LA DENSIDAD DE UN LQUIDO.

1. Practique mediando 5 y 10 mL de agua utilizando correctamente la pipeta, 25 y 50 mL de agua utilizando correctamente la probeta y determine la temperatura de las disoluciones desconocidas que se van a utilizar en la experimentacin.

Etanol C2H6O. 21 C.

2. Utilizando la balanza analtica determine la masa una probeta limpia, seca y con tapn o trozo de papel aluminio para evitar evaporacin del lquido.

PROBETA + PAPEL ALUMINIO. 88.3290 g

3. Aadir 40 mL del lquido de densidad desconocido, leer en la parte inferior el menisco anotar el volumen, pesar la probeta con el lquido de problema.

PROBETA + PAPEL ALUMINIO + 40 mL de C2H6O 120.1788 g

4. Calcular la masa del lquido desconocido por diferencia de pesos, con los datos obtenidos calcular la densidad.

Probeta + Papel Aluminio88.3290 g

Probeta + Papel Aluminio + 40.0 mL de C2H6O120.1788 g

Por diferencia de pesos tenemos que:

120.17888 g 88.3290 g = 31.8498 g

C2H6O. 31.8498 g

Sabiendo que:

m y 1 mL = 1 cm3 V

Masa del Lquido problema = 31.8498 gVolumen del Lquido problema = 40.0 mL = 40.0 cm3

31.8498 g = 0.7962 g/cm3 40.0 cm3

5. Repetir todas estas mediciones dos veces ms usando diferentes volmenes del mismo lquido. Reporta el promedio de los resultados y comparar con el reportado en la literatura o dato reportado por el profesor, para poder identificar el lquido desconocido o comparar con la terica.

Volumen Lquido ProblemaPESO EN GRAMOS (Balanza Analtica)Probeta + Papel Aluminio + Volumen Especfico de Lquido Problema

30.0 mL112.1917 g

35.0 mL116.3036 g

= 120.17888 g + 112.1917 g + 116.3036 g = 116.2247267 g 3 = 40 mL + 30 mL + 35 mL = 35 mL 3

Por diferencia de pesos tenemos que:

Caso 2 (30.0 mL)

112.1917 g 88.3290 g = 23.8627 g

Masa del Lquido problema = 23.8627 gVolumen del Lquido problema = 30.0 mL = 30.0 cm3 23.8627 g = 0.7954 g/cm3 30.0 cm3

Caso 3 (35.0 mL)

116.3036 g 88.3290 g = 27.9746 g

Masa del Lquido problema = 27.9746 gVolumen del Lquido problema = 35.0 mL = 35.0 cm3

27.9746 g = 0.7992 g/cm3 35.0 cm3

* COMPARACIN CON LA LITERATURA:

ETANOL

General

Frmula semidesarrolladaCH3-CH2-OH

Frmula molecularC2H6O

Propiedades Fsicas

Estado de AgregacinLquido

AparienciaIncoloro

Densidad 0.789 g/cm3; 789 kg/m3

Masa Molar46.07 g/mol

Punto de Fusin158,9K (-114C)

Punto de Ebullicin351,6K (78C)

Temperatura crtica514K (241C)

Presin crtica63 atm

Viscosidad 1.074 mPas a 20C.

Propiedades Qumicas

fH0 gas-235,3 kJ/mol

fH0 lquido-277,6 kJ/mol

c) DETERMINAR LA DENSIDAD DE UN SLIDO.

1. Obtenga una barra de un metal limpio (cobre), para medir su densidad, registre su peso en balanza analtica.

MONEDA:2.0271 g

2. Introducir la barra en una probeta que contenga agua, leer la parte inferior del menisco para conocer su volumen, repetir el experimento tres veces variando el volumen del agua.

25 mL + moneda = 25 mL35 mL + moneda = 35.1 mL40 mL + moneda = 40.3 mL

3. Determinar la densidad del metal.

m V

= 2.0271 g = 0.081 g/cm3 25 mL

OBSERVACIONESAl medir en la balanza granataria, nos damos una idea del peso de lo que se est pesando, el cual, se afina posteriormente en la balanza analtica.

Para la medicin volumtrica de lquidos se considera el menisco, es decir, la forma de la superficie del lquido, cuando este es observado tanto en la parte inferior y superior, da la idea de medida.

La densidad es una propiedad fsica de las sustancias que relaciona su masa con el volumen, por lo tanto se considera una unidad derivada. Para determinar la densidad de un slido o un lquido, es necesario conocer la masa y el volumen de este. A pesar q se modifique la masa o el volumen, la densidad no vara (o vara en cantidades despreciables).

ACTIVIDADES DE INVESTIGACIN1. Qu mtodos se pueden utilizar para determinar la densidad de un lquido?

Eldensmetro (permite la medida directa de la densidad de un lquido). Es un instrumento de medicinque sirve para determinar ladensidad relativade los lquidos sin necesidad de calcular antes sumasa yvolumen. Normalmente, est hecho de vidrio y consiste en un cilindro hueco con un bulbo pesado en su extremo para que pueda flotar en posicin vertical.

Elpicnmetro (permite la medida precisa de la densidad del lquido) obotella de gravedad especfica, es un frasco con un cierre sellado devidrio que dispone de un tapn provisto de un finsimocapilar, de tal manera que puede obtenerse unvolumencon gran precisin. Esto permite medir ladensidadde unfluido, en referencia a la de un fluido de densidad conocida como elaguao elmercurio.

Labalanza de Mohr(variante de balanza hidrosttica), es unabalanzade brazos desiguales que se utiliza para la determinacin dedensidadesde lquidos. Tiene su fundamento en el Principio de Arqumedes; establece que Un cuerpo total o parcialmente sumergido en unfluidoen reposo, recibe un empuje de abajo hacia arriba igual alpesodel volumen del fluido que desaloja.

2. Se puede determinar la densidad de un slido?

S, por ejemplo calculando la densidad de un cuerpo a partir de la medida del empuje que experimenta al sumergir dicho cuerpo en un lquido de densidad conocida, o calculando la densidad de un cuerpo a partir de la medida de las dimensiones de dicho cuerpo. O bien, utilizando la balanza hidrosttica (permite calcular directamente densidades de slidos).

3. Qu es un termmetro?

Aparato destinado a medir la temperatura de los cuerpos. Se fundamenta en la variacin que experimentan algunas magnitudes de los cuerpos (volumen, densidad, resistencia elctrica, presin de los gases) cuando vara su temperatura. Cualquiera de estas magnitudes puede servir para medir la temperatura si se conoce su ley de variacin.

4. Cmo vara la presin y la temperatura en la densidad de lquidos, slidos y gases?

Losslidosa nivel molecular son muy difciles de comprimir, ya que las molculas que tienen los slidos son muy pegadas y existe poco espacio libre entre ellas como para acercarlas sin que aparezcan fuerzas de repulsin fuertes. Esta situacin contrasta con la de losgaseslos cuales tienen sus molculas muy separadas y que en general son altamente compresibles bajo condiciones de presin y temperatura normales. Loslquidosbajo condiciones de temperatura y presin normales son tambin bastante difciles de comprimir aunque presenta una pequea compresibilidad mayor que la de los slidos.

5. Cules son las propiedades generales y especficas de la materia?

Las propiedades generales las presentan los cuerpos sin distincin y por tal motivo no permiten diferenciar una sustancia de otra. Algunas de las propiedades generales se les da el nombre de extensivas, pues su valor depende de la cantidad de materia, tales el caso de lamasa,peso,volumen, la inercia, la energa, impenetrabilidad, porosidad, divisibilidad, elasticidad, maleabilidad, tenacidad y dureza entre otras.

Por el contrario, las propiedades especficas de la materia son peculiares y caracterizan a cada sustancia, permiten su diferenciacin una con otra. Entre estaspropiedadestenemos: densidad, punto de ebullicin, punto de fusin, ndice de refraccin de luz, dureza, tenacidad, ductilidad, maleabilidad, solubilidad, reactividad, actividad ptica, energa de ionizacin, electronegatividad, acidez, basicidad, calor latente de fusin, calor latente de evaporizacin, etc.

Laspropiedades especficaspueden serqumicasofsicasdependiendo si se manifiestan con o sin alteracin en su composicin interna o molecular. Ejemplos:densidad, estado fsico (slido, lquido, gaseoso),propiedades organolpticas(color, olor, sabor), temperatura de ebullicin, punto de fusin, solubilidad, dureza, conductividad elctrica, conductividad calorfica, calor latente de fusin, etc. A su vez laspropiedades fsicaspueden serextensivasointensivas.

Propiedades Extensivas:el valor medido de estas propiedades depende de la masa. Por ejemplo: inercia, peso, rea, volumen, presin de gas, calor ganado y perdido, etc.Propiedades Intensivas:el valor medido de estas propiedades no depende de la masa. Por ejemplo: densidad, temperatura de ebullicin, color, olor, sabor, calor latente de fusin, reactividad, energa de ionizacin, electronegatividad, molcula gramo, tomo gramo, equivalente gramo, etc.

Propiedades Qumicas:son aquellas propiedades que se manifiestan al alterar su estructura interna o molecular, cuando interactan con otras sustancias. Ejemplos:El Fe seoxidaa temperatura ambiental y elOrono seoxida; el CH4escombustibley el CCl4 no escombustible; elSodioreacciona violentamente con el agua fra para formarHidrxido de Sodioy el Calcioreacciona muy lentamente con el agua para formarHidrxido de Calcio; elalcoholesinflamabley el H2Ono lo es; elcido sulfricoquema la piel y elcido ntricono, etc.

CUESTIONARIO1. La densidad es una propiedad intensiva o extensiva?

Es una propiedad fsica intensiva; ya que son aquellas que caracterizan a una sustancia diferencindola de otra y el valor medido no depende de la masa.

2. Qu relacin tiene la concentracin y la temperatura?

Laconcentracinde unadisolucines laproporcino relacin que hay entre la cantidad desolutoy la cantidad dedisolvente, donde el soluto es la sustancia que se disuelve, el disolvente la sustancia que disuelve al soluto, y la disolucin es el resultado de lamezclahomognea 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.

Cada sustancia tiene unasolubilidadpara un disolvente determinado. La solubilidad es la cantidad mxima desolutoque puede mantenerse disuelto en unadisolucin, y depende de condiciones como latemperatura,presin, y otras sustancias disueltas o en suspensin. Cuando se alcanza la mxima cantidad de soluto en una disolucin se dice que la disolucin est saturada, y ya no se admitir ms soluto disuelto en ella. Si agregamos un poco desal comna un vaso deagua, por ejemplo, y la agitamos con una cucharita, la sal se disolver. Si continuamos agregando sal, habr cada vez ms concentracin de sta hasta que el agua ya no pueda disolver ms sal por mucho que la agitemos. Entonces, la disolucin estar saturada, y la sal que le agreguemos, en vez de disolverse se precipitar al fondo del vaso. Si calentamos el agua, sta podr disolver ms sal (aumentar la solubilidad de la sal en el agua), y si la enfriamos, el agua tendr menos capacidad para retener disuelta la sal, y el exceso se precipitar.

3. Al llenar dos vasos de precipitado de 100 mL con gasolina el primero y con leche el segundo. Cul de los dos vasos pesar ms?

La gasolina pesa ms, ya que dicho lquido posee una mayor densidad que la leche.

4. Se han medido la masa y el volumen de varios trozos de un determinado metal, obtenindose los resultados que se muestran en la tabla adjunta: Construir una grfica m V y calcular:

4.1 El volumen que ocupar una masa de 30 g.4.2 La masa de un trozo de metal que ocupa un volumen de 4 mL

Masa (g)28263045100

Volumen (mL)1.04.013152351

Densidad g/cm32.02221.95651.9607

CONCLUSIONESA diferencia de la balanza granataria, la balanza analtica es un instrumento mucho ms preciso y por lo tanto ms delicado, unabalanza analticanos proporciona un margen de error menor que cualquier balanza granataria. Una de las desventajas de este tipo de balanzas es su mantenimiento, debido a que para lograr una mayorprecisin, el equipo se vuelve ms sensible al medio ambiente y por lo tanto su mantenimiento debe ser riguroso.

Al modificarse masa y/o volumen de un mismo elemento o compuesto, no se modifica su densidad.

CONTRASTE DE HIPTESISNuestra hiptesis era obtener el mismo peso en ambas balanzas, pues la prctica se realizara con mucho cuidado y fall debido a que al realizar mediciones en una balanza granataria influyen ms factores en el resultado como el ambientey dems variaciones.

Por otro lado, se comprob que aunque se modifique la masa y/o el volumen de un mismo elemento o compuesto, su densidad no lo hace, ya que estamos hablando de una propiedad fsica intensiva (el valor medido no depende de la masa).

BIBLIOGRAFA Pearson. Burns, R. (2003) Fundamentos de Qumica. Mxico: Pearson Prentice Hall. Ebbing & Gammon (2010) Qumica General. Mxico. CENGAGE Learning. Chang, R. (2010) Qumica 10. Ed, Mxico. Mc Graw Hill. Whitten K. et al (2009) Qumica. Mxico. CENGAGE, Learning. http://es.wikipedia.org/wiki/Densidad#Medici.C3.B3n_de_densidad http://www.fullquimica.com/2010/09/propiedades-de-la-materia.html http://es.wikipedia.org/wiki/Materia