GUÍA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE QUÍMICA ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------------- PRÁCTICA N° 3 MEDICIÓN DE MASA, VOLUMEN. DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD I. INTRODUCCIÓN En el laboratorio químico se requiere realizar mediciones de masa, volumen, determinar la densidad de las distintas sustancias con las que se trabaja, por lo que se hace necesario aprender a realizarlas correctamente. II. OBJETIVOS • • • • • III. Manipular con cuidado los materiales de vidrio volumétricos. Manipular con cuidado la balanza de precisión Determinar la masa de sólidos y líquidos Determinar el volumen de sólidos y líquidos. Determinar la densidad de sólidos y líquidos MARCO TEÓRICO Una forma de diferenciar la materia es por sus propiedades. Las propiedades de la materia pueden clasificarse en extensivas e intensivas dependiendo si guardan relación o no con la cantidad de sustancia presente. De acuerdo a esta clasificación la masa y el volumen dependen de la cantidad materia por lo que son propiedades extensivas. Sin embargo, la densidad definida como el cociente entre la masa y el volumen no depende de la cantidad de materia, clasificándose como una propiedad intensiva de la materia. La masa es una magnitud que nos indica la cantidad de materia que tiene un cuerpo, su unidad en el SI (Sistema Internacional de Unidades) es el kilogramo (kg). El instrumento utilizado en el laboratorio para medir la masa es la balanza. Existen diferentes tipos de balanzas dependiendo de su construcción y sensibilidad. Equivalencia entre kilogramo y gramo (g): 1 kg = 1000 g El volumen es una magnitud derivada de la longitud, su unidad en el SI es el m3. En el laboratorio químico se utilizan unidades como el litro (L), mililitro (mL), centímetro cubico (cm3), algunas equivalencias son: 1mL = 1 cm3 1 L = 1000 mL = 1000 cm3 1m3 = 1000 L La lectura de volumen utilizando los diferentes materiales volumétricos de laboratorio como la probeta, pipeta, bureta debe realizarse observando la curvatura que forman los líquidos con las paredes del recipiente. Por lo general esta curvatura es hacia arriba (concavo), en el caso del mercurio es hacia abajo (convexo), ver figura 1. La curvatura formada por los líquidos se conoce como “menisco”, la lectura correcta del volumen se realiza haciendo pasar una línea que toque la parte inferior del menisco y con la vista a la altura del mismo, ver figura 2. 1 GUÍA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE QUÍMICA ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------------- Figura 1 Figura 2 La densidad simbolizada por la letra griega ro (ρ) se define como el cociente de la masa de un cuerpo entre el volumen ocupado por el mismo. Así: = masa(m) volumen(V ) ……………….. (1) Las unidades de densidad son: kg/m3, kg/L, g/mL, g/cm3 El porcentaje de error relativo (%E) de una determinación experimental viene dado por la relación: %E = | Vteórico − V exp erimental | x100 Vteórico ……………….. (2) Donde: E= Error relativo experimental Vteórico = Valor teórico Vexperimental = Valor experimental IV. EXPERIENCIAS N°01: MEDICIÓN DE LA MASA DE SÓLIDOS 1. Con la balanza en 0.00 g pese la fiola de 100 mL vacía y seca tres veces. 2. Con la balanza en 0.00 g pese el sólido proporcionado por el docente tres veces 3. Complete la siguiente tabla: Sólido Masa 1 (g) Masa 2 (g) Masa 3 (g) Masa promedio (g) Fiola de 100 mL (vacía) Sólido 2 GUÍA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE QUÍMICA ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------------N°02: MEDICIÓN DE LA MASA DE LÍQUIDOS 1. Con la balanza en 0.00 g pese la fiola de 100 mL enrazada con agua destilada, tres veces. 2. Descarte el agua destilada de la fiola 3. Con la balanza en 0.00 g pese la fiola de 100 mL enrazada con el liquido proporcionado por el docente, tres veces. 4. Descarte el líquido de la fiola 5. Complete la siguiente tabla: Líquido Masa 1 (g) Masa 2 (g) Masa 3 (g) Masa promedio (g) Masa líquido (g) Fiola de 100 mL + agua destilada Fiola de 100 mL + líquido N°03: MEDICIÓN DE VOLUMEN DE LÍQUIDOS 1. Con una probeta de 100 mL, medir los siguientes volúmenes de agua destilada: 30 mL, 50 mL y 70 mL 2. Con una pipeta graduada de 10 mL medir los siguientes volúmenes de agua destilada: 3, 5 y 10 mL. 3. Con una bureta de 25 mL medir los siguientes volúmenes de agua destilada: 5mL, 10mL y 20mL. 4. Con una fiola de 100 mL medir 100 mL de agua destilada. Conservar para realizar medición de la masa de líquidos. N°04: MEDICIÓN DE VOLUMENES DE SÓLIDOS 1. Con una probeta de 100 mL mida 70mL de agua destilada. 2. Introduzca con cuidado dentro de la probeta el sólido proporcionado por el docente que peso en el experimento No 1, registre el volumen. 3. Complete la siguiente tabla: Sólido V inicial (mL) V final (mL) V sólido (mL) Sólido N°05: DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD 4. Utilizando la masa y volumen de los sólidos y líquidos hallados en los experimentos anteriores, determine la densidad, utilizando la fórmula No 1. 5. Complete la siguiente tabla: Sólido/Liquido Masa (m) (g) Volumen (V) (mL) Densidad (ρ) (g/mL) Sólido Agua destilada Líquido 3 GUÍA DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO DE QUÍMICA ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- --------------------- V. CUESTIONARIO 1. La masa, volumen, densidad son propiedades intensivas o extensivas de la materia. Justifique su respuesta. 2. Si la masa de un cierto liquido es 20 g y su volumen 5 mL. Hallar la densidad 3. Se tiene tres sólidos de las siguientes densidades: a) 7874 kg/m3 b) 8960 kg/m3 c) 11340 kg/m3 Determinar en cada caso la masa en kg si todos tienen un volumen de 1 m3. 4. Utilizando la fórmula No 2, hallar el de error relativo (%E) en la determinación de la densidad del sólido, el agua destilada y el líquido de la experiencia, 4
