densidades

TEMA: DENSIDADES
FECHA DE REALIZACIÓN: 08/03/2021
FECHA DE ENTREGA: 15/03/2021
ÍNDICE. –
1. Introducción
2. Objetivos
3. Fundamento teórico
3.1 Masa
3.2 Volumen
3.3 Densidad
3.4 Densímetro
3.5 Solidos regulares
3.6 Solidos irregulares
3.7 Densidad relativa
3.8 Peso específico relativo
3.9 Medida de densidad de líquidos con densímetro
3.10 Variación de la densidad con la temperatura
4. Materiales y reactivos
5. Procedimiento experimental
5.1 Determinación de densidades de sólidos regulares
5.2 Determinación de densidades de sólidos irregulares
5.3 Determinación de densidades de sólidos particulares
5.4 Determinación de densidades de líquidos
6. Cálculos y resultados. –
6.1 Procedimiento 1 (sólidos regulares)
6.2 Procedimiento 2 (sólidos irregulares)
6.3 Procedimiento 3 (sólidos particulares)
6.4 Procedimiento 4 (líquidos)
7. Conclusiones
8. Cuestionario
9. Bibliografía
1. INTRODUCCIÓN. –
La densidad es una propiedad básica de cualquier liquido, y se define como
su masa por unidad de volumen. Las unidades más comunes de la densidad
son g/ml y kg/𝑚3 . En el caso concreto del agua, su densidad es 1g/ml o bien
1000 kg/𝑚3 .
Existen diversos métodos de determinación de la densidad de un líquido,
entre los cuales está el método del picnómetro ofrece cierta sencillez.
La aplicación conjunta del principio de Arquímedes y la tercera ley de
Newton, permite determinar la densidad de un cuerpo de forma irregular
sumergiéndola en un líquido de densidad conocida.
Las densidades sirven para caracterizar ya que definen la cantidad de Massa
que tiene una sustancia debido a ello vemos que sustancias como el agua, el
hierro, el aire tienen diferentes valores de densidad.
Para esto se utiliza la balanza como instrumento básico de medición de
densidades.
2. OBJETIVOS. –
- Determinar la densidad de sólidos y líquidos
- Aprender a usar el densímetro
- Comparar los resultados en grupo y saber determinar la densidad en base a
formulas
3. FUNDAMENTO TEÓRICO. –
3.1 MASA. –
La masa es una magnitud física fundamental que indica la cantidad de
materia contenida en un cuerpo
3.2 VOLUMEN. –
El volumen es una magnitud escalar derivada que se obtiene multiplicando
las longitudes referidas a las 3 dimensiones del espacio. El volumen
representa el espacio ocupado por un cuerpo.
3.3 DENSIDAD. –
Es una propiedad de la materia, ya sea al estado sólido, liquido o gaseoso.
La densidad es la cantidad de masa por unidad de volumen. Mayor cantidad
de masa en igual volumen.
3.4 DENSÍMETRO. –
Un densímetro o aerómetro es un instrumento de medición que sirve para
determinar la densidad relativa de los líquidos sin necesidad de calcular ante
su masa, conductividad y temperatura.
3.5 SOLIDOS REGULARES. –
Son aquellos que tienen una forma geométrica definida, y que sus partes
son iguales y congruentes, (cubo, dodecaedro, poliedros, entre otros).
3.6 SOLIDOS IRREGULARES. –
Son aquellos que sus partes son desiguales, es decir no tienen una forma
debidamente definida como por ejemplo una piedra.
3.7 DENSIDAD RELATIVA. –
Es una comparación de la densidad de una sustancia con la densidad de
otra que se toma como referencia, ambas densidades se expresan en las
mismas unidades y en iguales condiciones de temperatura y presión.
3.8 PESO ESPECIFICO RELATIVO. –
Es un numero sin dimensiones que indica la relación entre el peso de un
Volumen determinado de cierta substancia y el peso de un volumen igual de
agua destilada en condiciones de máxima densidad.
3.9 MEDIDA DE DENSIDAD DE LÍQUIDOS CON DENSÍMETRO. Se siguen los siguientes pasos:
- Introduce el líquido a analizar la densidad en una probeta
- Agítala con una varilla para homogeneizar la temperatura y densidad
- Toma el densímetro por encima de su estala e introdúcelo en el líquido
con Cuidado.
- Deja el densímetro se equilibre sin que toque las paredes de la probeta
- Desde la base del menisco, procede a hacer la lectura de la escala del
densímetro
- Comprueba la temperatura y corrígelo si es diferente al de la calibración
3.10
VARIACIÓN DE LA DENSIDAD CON LA TEMPERATURA. –
En general, la densidad de una sustancia varia cuando cambia la presión o la
temperatura.
- Cuando aumenta la presión, la densidad de cualquier material estable
también aumenta.
- Como regla general, al aumentar la temperatura la densidad disminuye.
Sin embargo, existen notables excepciones a esta regla. Por ejemplo, la
densidad del agua crece entre el punto de fusión.
4. MATERIALES Y REACTIVOS. – ( para los cuatro procedimientos)
- Matraz aforado o un picnómetro
- Probeta
- Balanza digital
- Pipeta
- Densímetro
- Líquido cualquiera
- Cilindro metálico
- Piedra (roca)
- Arena
- Agua destilada
5. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL. –
5.1 DETERMINACIÓN DE DENSIDAD DE SOLIDOS REGULARES. –
 1º Pesar el sólido
 2º Medir las dimensiones con pie de rey (calibrador) diámetro y altura
 3º Determinar el volumen del sólido por fórmula
 4º Determinar la densidad
 5º Determinar la densidad relativa respecto al (Hg)
 6º Determinar el peso específico respecto al (H2O)
Datos obtenidos:
m (masa)
15.09 [g]
x (diámetro)
1.27 [cm]
y (altura)
3.157 [cm]
T (temperatura)
20ºC
5.2 DETERMINACIÓN DE DENSIDAD DE SOLIDOS IRREGULARES. –
 1º Pesar el sólido
 2º Medir en una probeta un volumen determinado de agua
 3º Introducir con cuidado el sólido en la probeta, observará un
desplazamiento del volumen del líquido, medir el volumen alcanzado
 4º Determinar por diferencia de volúmenes (principio de arquimides),
el volumen del sólido introducido
 5º Calcular la densidad del sólido con los valores obtenidos
 6º Calcular su densidad relativa respecto al (Hg)
 7º Determinar su peso especifico respecto al
Datos obtenidos:
Masa
V1 (volumen del agua)
V2 (V1 + volumen del sólido)
T (temperatura)
97.7 [g]
300 [ml]
340 [ml]
20ºC
5.3 DETERMINACIÓN DE DENSIDAD DE SOLIDOS PARTICULADOS. –
 1º Pesar la probeta limpia y vacía m1
 2º Añadir el sólido particulado seco (arena) en la probeta hasta cierto
volumen (Vap)
 3º Pesar la probeta con arena m3
 4º Añadir agua a la arena dentro la probeta hasta llegar el volumen
medido (Vap)
 5º Pesar la probeta con arena y agua m3
 6º Calcular la densidad aparente (), densidad real () y porosidad
Datos obtenidos:
m1 (masa de la probeta vacía)
Vap (volumen de la arena seca)
m2 (m1+ masa de la arena)
m3 (m2+ masa del agua)
T (temperatura)

88.3 [g]
90 [ml]
230.2 [g]
261.8 [g]
20ºC
Las ecuaciones a utilizar son:
𝑚𝑠 = 𝑚2 − 𝑚1 ; 𝜌𝑎𝑝𝑠 =
𝑚𝑠
𝑉𝑎𝑝
; 𝑚𝐻2𝑂 = 𝑚3 − 𝑚2 ; 𝑉𝐻2𝑂 =
𝑚𝐻 2 𝑂
𝑃𝐻2 𝑂
; 𝑉𝑠 = 𝑉𝑎𝑝 −
𝑉𝐻2𝑂 ;
𝜌𝑠 =
𝑚𝑠
𝑉𝑠
; 𝑉ℎ𝑢𝑒𝑐𝑜𝑠 = 𝑉𝐻2𝑂 ; 𝑉𝑎𝑝 = 𝑉𝑇 ; %𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 =
𝑉ℎ𝑢𝑒𝑐𝑜𝑠
𝑉𝑇
∗ 100%
5.4 DETERMINACIÓN DE DENSIDAD DE LÍQUIDOS. –
 1º Se pesa el matraz aforado vacio, limpio y seco m1
 2º Se mide la temperatura del líquido con un termómetro
 3º Se introduce el líquido en el matraz aforado y se afora, hasta la
línea de aforo, evitando errores de paralaje (𝑉1 = 𝑉𝑚𝑎𝑡𝑟𝑎𝑧 )
 4º Se pesa el matraz con el líquido m2
 5º Se determina la masa del líquido por diferencia de masas
 6º Se determina la densidad del líquido
𝑚1
𝜌𝑙𝑖𝑞 =
𝑉1
Datos obtenidos:
m1 (masa del matraz vacio)
T (temperatura)
V1 (volumen del líquido)
69.3 [g]
20ºC
100 [ml]
m2 (m1+ masa del agua)
168.3 [g]
6. CÁLCULOS Y RESULTADOS. –
6.1 PROCEDIMIENTO 1. – (sólido regular)
Datos:
m (masa)
x (diámetro)
y (altura)
T (temperatura)
15.09 [g]
1.27 [cm]
3.157 [cm]
20ºC
a) 𝑉 = 𝜋 ∗ ℎ ∗ 𝑟 2 = 3.1416 ∗ 3.157 ∗ (1.27)2 = 12.59 [𝑐𝑚3 ]
b) 𝛿𝑠 =
𝑚
𝑉
=
15.09
12.59
= 1.19 [
𝑔
𝑐𝑐 3
]
Si 𝑇 = 20º𝐶 → 𝛿𝐻𝑔 = 13.546 [
c) 𝛿𝑟𝑒𝑙 =
𝛿𝑠
𝛿𝐻𝑔
=
1.19
13.546
= 0.088 [
𝑔
𝑐𝑐 3
𝑔
𝑐𝑐 3
]
Si 𝑇 = 20º𝐶 → 𝛿𝐻2 𝑂 = 0.99823 [
d) 𝑃. 𝑒. =
𝛿𝑠
𝛿𝐻2 𝑂
=
1.19
0.99823
= 1.192 [
] según tablas
𝑔
𝑐𝑐 3
𝑔
𝑐𝑐 3
] según tablas
]
6.2 PROCEDIMIENTO 2. – (sólido irregular)
Datos:
Masa
V1 (volumen del agua)
V2 (V1 + volumen del sólido)
T (temperatura)
97.7 [g]
300 [ml]
340 [ml]
20ºC
a) 𝑉 = 𝑉2 − 𝑉1 = 340 − 300 = 40 [𝑚𝑙]
b) 𝛿𝑠 =
𝑚
𝑉
=
97.7
40
𝑔
𝑔
𝑚𝑙
𝑐𝑐 3
= 2.4425 [ ] → 𝛿𝑠 = 2.4425 [
Si 𝑇 = 20º𝐶 → 𝛿𝐻𝑔 = 13.546 [
c) 𝛿𝑟𝑒𝑙 =
𝛿𝑠
𝛿𝐻𝑔
=
2.4425
13.546
= 0.18 [
𝑔
𝑐𝑐 3
𝑔
𝑐𝑐 3
𝛿𝑠
𝛿𝐻2 𝑂
=
2.4425
0.99823
] según tablas
]
Si 𝑇 = 20º𝐶 → 𝛿𝐻2 𝑂 = 0.99823 [
d) 𝑃. 𝑒. =
= 2.4468 [
𝑔
𝑐𝑐 3
𝑔
𝑐𝑐 3
] según tablas
]
6.3 PROCEDIMIENTO 3. – (sólido particulado)
Datos:
m1 (masa de la probeta vacía)
Vap (volumen de la arena seca)
m2 (m1+ masa de la arena)
m3 (m2+ masa del agua)
T (temperatura)
]
88.3 [g]
90 [ml]
230.2 [g]
261.8 [g]
20ºC
a) 𝑚𝑠 = 𝑚2 − 𝑚1 = 230.2 − 88.3 = 141.9 [𝑔]
𝒎𝒔
b) 𝜹𝒂𝒑𝒔 =
𝑽𝒂𝒑
𝟏𝟒𝟏.𝟗
=
𝟗𝟎
𝒈
𝒈
𝒎𝒍
𝒄𝒄𝟑
= 𝟏. 𝟓𝟖 [ ] → 𝜹𝒂𝒑𝒔 = 𝟏. 𝟓𝟖 [
]
c) 𝑚𝐻2𝑂 = 𝑚3 − 𝑚2 = 261.8 − 230.2 = 31.6 [𝑔]
Si 𝑇 = 20º𝐶 → 𝛿𝐻2 𝑂 = 0.99823 [
𝑚𝐻2 𝑂
d) 𝑉𝐻2𝑂 =
𝛿𝐻2 𝑂
=
31.6
0.99823
𝑔
𝑐𝑐 3
] según tablas
= 31.656 [𝑐𝑐 3 ]
e) 𝑉𝑠 = 𝑉𝑎𝑝 − 𝑉𝐻2𝑂 = 90 − 31.656 = 58.344 [𝑐𝑐 3 ]
f) 𝜹𝒔 =
𝒎𝒔
𝑽𝒔
=
𝟏𝟒𝟏.𝟗
𝟓𝟖.𝟑𝟒𝟒
= 𝟐. 𝟒𝟑 [
𝒈
𝒄𝒄𝟑
]
g) 𝑉ℎ𝑢𝑒𝑐𝑜𝑠 = 𝑉𝐻2𝑂 → 𝑉ℎ𝑢𝑒𝑐𝑜𝑠 = 31.656 [𝑐𝑐 3 ]
h) 𝑉𝑎𝑝 = 𝑉𝑇 → 𝑉𝑇 = 90 [𝑐𝑐 3 ]
𝑽𝒉𝒖𝒆𝒄𝒐𝒔
i) %𝒑𝒐𝒓𝒐𝒔𝒊𝒅𝒂𝒅 =
𝑽𝑻
𝟑𝟏.𝟔𝟓𝟔
∗ 𝟏𝟎𝟎% =
𝟗𝟎
∗ 𝟏𝟎𝟎% = 𝟑𝟓. 𝟏𝟕%
6.4 PROCEDIMIENTO 4. – (líquidos)
Datos:
m1 (masa del matraz vacio)
T (temperatura)
V1 (volumen del líquido)
m2 (m1+ masa del agua)
69.3 [g]
20ºC
100 [ml]
168.3 [g]
a) 𝑚𝐿 = 𝑚2 − 𝑚1 = 168.3 − 69.3 = 99 [𝑔]
b) 𝜌𝑙𝑖𝑞 =
𝑚𝐿
𝑉1
=
99
100
= 0.99 [
𝑔
𝑐𝑐 3
]
Si 𝑇 = 20º𝐶 → 𝛿𝐻𝑔 = 13.546 [
c) 𝛿𝑟𝑒𝑙 =
𝛿𝐿
𝛿𝐻𝑔
=
0.99
13.546
= 0.073 [
𝑔
𝑐𝑐 3
𝑔
𝑐𝑐 3
]
Si 𝑇 = 20º𝐶 → 𝛿𝐻2 𝑂 = 0.99823 [
d) 𝑃. 𝑒. =
𝛿𝑠
𝛿𝐻2 𝑂
=
0.99
0.99823
] según tablas
= 0.9918 [
𝑔
𝑐𝑐 3
𝑔
𝑐𝑐 3
] según tablas
]
7. CONCLUSIONES. –
- Cada procedimiento realizado era igual pero a la vez diferente,
dependiendo del estado en el que se encuentre (sólido, líquido,etc)
- En cada uno de los procedimientos se la temperatura dada [T=20ºC],
siendo que la densidad es una propiedad intensiva que depende de la
Temperatura.
8. CUESTIONARIO. –
1.- A que se llaman propiedades intensivas y extensivas y de por lo menos 3
ejemplos.
Las propiedades intensivas son aquellas que no dependen de la cantidad de
materia que posee un cuerpo. Si el sistema se divide en varios subsistemas
su valor permanecerá inalterable, por este motivo no son aditivas.
EJEMPLO:
- Elasticidad.
- La velocidad.
- El volumen específico (volumen ocupado por la unidad de masa).
- La densidad.
- El punto de ebullición.
- El punto de fusión.
- Dureza, solubilidad.
- Olor.
- Color.
- Sabor.
- Conductividad.
- Presión.
- Temperatura.
- Compresibilidad.
Por el contrario, las propiedades extensivas son aquellas que sí dependen de
la masa, son magnitudes cuyo valor es proporcional al tamaño del sistema
que describe, son propiedades aditivas. Estas magnitudes pueden ser
expresadas como la suma de las magnitudes de un conjunto de subsistemas
que forman el sistema original de cada materia.
Muchas magnitudes extensivas, como el volumen o la cantidad de calor,
pueden convertirse en intensivas dividiéndolas por la cantidad de sustancia,
la masa o el volumen de la muestra; resultando en valores por unidad de
sustancia, de masa, o de volumen respectivamente; como lo son el volumen
molar, la porosidad, el calor específico o el peso específico.
EJEMPLO:
- Peso.
- Fuerza.
- Longitud.
- Volumen.
- La masa.
2.- A que se llama peso específico?
Se llama peso específico a la relación entre el peso de una sustancia y su
volumen.
El Peso Específico es la Magnitud Física que indica el Peso que hay de una
sustancia en cada unidad de Volumen que ésta abarca.
Visto desde otra perspectiva, el Peso de una sustancia es una Fuerza: la
Fuerza que ejerce su masa, afectada por la aceleración de la gravedad.
Al igual que la Densidad, el saber el Peso Específico de una sustancia nos
ayuda a identificar de qué sustancia se trata; su valor se determina dividiendo
su peso entre el volumen que ocupa.
𝑃. 𝑒. = 𝑊 ⁄𝑉
Donde:
P.e. = Peso Especifico
W = Peso
V = Volumen
Y sus unidades en los diferentes sistemas son:
Sistema internacional:
[𝑁⁄𝑚3 ]
Sistema cegesimal:
[𝐷𝑖𝑛𝑎⁄𝑐𝑚3 ]
Sistema inglés:
[𝑙𝑏𝑓⁄𝑓𝑡 3 ]
3.-Como y porque influye la temperatura sobre la densidad en los líquidos y en
los gases?
Por tanto, cuanto mayor sea la temperatura, mayor será el volumen y menor
la densidad. Si la temperatura desciende, el volumen es menor y la densidad
aumenta. Sin embargo, la masa de la sustancia no cambia.
La única excepción a esta regla es el agua líquida, que alcanza su pico de
densidad a los 3,98 °C, por encima de este punto aumenta el volumen de
agua y se vuelve menos densa. Cuando el agua se enfría, ocurre lo contrario.
El aire tiene una densidad a una temperatura de 0ºC (273,15 K) y 1
atmósfera de presión es de 1,29 g/L [1].
Sabemos que, cuando un gas es más denso que el aire, este se acumula en
la parte inferior y que, por el contrario, si es menos denso se acumula en la
parte superior.
4.-Existe alguna diferencia entre los valores obtenidos con y sin densímetro,
para el líquido con el cual trabajo?
Si existe una diferencia, porque, dependiendo de la aplicación, el densímetro
podría cambiar su nombre, es decir, alcoholímetros para medir el porcentaje
de alcohol en fábricas de cerveza, hidrómetro Brix, para medir el porcentaje
de azúcar en soluciones de caña de azúcar, lactómetros, para determinar el
contenido de grasa en la densidad de la leche. Al final, sin importar las
unidades en que se gradué, el densímetro mide la densidad del líquido
5.- Como puede determinar la densidad del aire experimentalmente?
La densidad del aire se calcula a partir de la ecuación recomendad por el
CIPM (establecida por Giacomo y modificada por Davis) mediante la medida
de la presión atmosférica, la temperatura de rocío (o humedad relativa) y la
temperatura ambiente. Si se requiere gran exactitud se ha de incluir la
fracción de CO2.
9. BIBLIOGRAFÍA. –
- https://www.google.com/amp/s/iquimicas.com/clases-de-quimica-generaldefiniciones-de-masa-volumen-densidad-energia-y-trabajo-leccion-dequimica-n-2/amp/
- https://diccionario.motorgiga.com/diccionario/peso-especifico-definicionsignificado/gmx-niv15-con195114.htm
- https://oskrsf.wordpress.com/fluidos/densidad/medicion-y-cambios-dedensidad/
- https://brainly.lat/tarea/2408713
-
https://net-interlab-es/como-funciona-el-densimetro/amp/