INTRODUCCIÓN:
- Título: determinación de densidades en líquidos y sólidos.
- Autor: Laura García Oteo.
- Fecha de realización de la práctica: jueves 7 de noviembre de 2019.
- Descripción general: hemos hecho una práctica en el laboratorio en la que hemos medido masas,
volúmenes y densidades de distintos objetos intederminados y líquidos.
RESUMEN TEÓRICO:
Justificación teórica:
Las propiedades de los sistemas materiales se pueden dividir en dos grupos:
- Propiedades generales: las que todos los sistemas poseen y no permiten distinguir diferentes sustancias . Como la masa y el volumen.
- Propiedades específicas: dependen de la clase o tipo de sustancia de la materia, permite diferenciar unas de otras. Como la densidad.
D=M/V
La unidad de la densidad en el sistema internacional es de kg/m3. Pero en el laboratorio, vamos a utilizar g/cm3.
La densidad permite explicar hechos como el por qué algunas sustancias flotan sobre otras, para identificar si una sustancia es pura o no.
Objetivos:
- Familiarizarse con los materiales de laboratorio y el manejo de los mismos.
- Medir la masa de sólidos y líquidos con la balanza digital.
- Medir el volumen de sólidos y líquidos.
- Determinar la densidad de sustancias sólidas y líquidas.
- Comprobar la flotabilidad de sustancias en un medio acuoso según la densidad.
DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA:
En la practica, nada más llegar, teníamos en las mesas tres vasos de precipitados (uno con agua, otro con aceite y otro con alcohol etílico), una probeta y una balanza digital. Teníamos que medir primero la masa y el volumen de estos líquidos para luego hayar la densidad correspondiente de cada uno.
Una vez medidas la masa, el volumen, y la densidad de los líquidos; nos han dado tres sólidos (dos cilindros de distintos tamaños y un cubo) en los cuales teníamos que pesarlos para ver las masas, medirlos y hacer sus formulas para ver su volumen, calcular su densidad y, con esta, intentar adivinar de qué materiales estaban hechos.
Al finalizar, en una probeta, hemos vertido primero el agua, luego el aceite y luego el alcohol para ver la flotabilidad dependiendo de su densidad.
Esta es un imagen que tomamos en clase de 40 ml de alcohol en la probeta que estaba sobre la balanza. Este mismo paso hicimos con el agua y con el aceite.
Esta imagen es de Google. Pero, para medir la masa y el volumen de los líquidos, hay que hacerlo así, el resultado de la báscula es la masa del líquido y el número de mililitros de la probeta es el volumen. Una vez medidos, se debe hallar la densidad.
Esta imagen también la he sacado de internet, pero viéndola, nos hacemos una idea de cómo debe quedar la escalera de densidades con los líquidos que echemos. Amenos densidad, más flotara el líquido.
MATERIALES UTILIZADOS:
Probeta
Balanza digital
Vaso de precipitados
-Aceite
-Agua
-Alcohol etílico
-Tres materiales indefinidos
- Para medir la masa y el volumen de los tres líquidos, hemos encendido la balanza y hemos puesto la probeta encima. Hemos puesto la balanza a cero y, una vez ahí, hemos echado 40 ml de el líquido respectivo y hemos visto su masa. Una vez que ya sabíamos la masa y el volumen; hemos hecho la formula de la densidad de cada uno de ellos. Con los materiales indefinidos (dos
de distinto tamaño y un cubo) lo primero que hemos hecho ha sido pesarlos y medir sus lados en el caso del cubo y, en el caso de los cilindros, su radio y su altura. Luego, hemos calculado sus densidades. Y, para finalizar la practica, hemos echado en la probeta agua, luego aceite y alcohol, y hemos podido comprobar que, al tener distintas, densidades, no se mezclan y quedan unas sobre otras.
DESCRIPCIÓN Y ANÁLISIS DE RESULTADOS:
En el caso de los líquidos , hemos puesto 40 ml de cada uno en la probeta, es decir el volumen de los tres era de 40 cm3. En cuanto a la masa de estos, la masa del agua nos ha dado un resultado de 38 g, la del aceite 34,4 g y la del alcohol,
31,4 g. Haciendo la fórmula de que la densidad es igual a la masa dividida entre el volumen,
hemos comprobado que la densidad del agua es de 0,95 g/cm3 aproximadamente, que la
del aceite es de 0,86 g/cm3 aproximadamente y que la del alcohol es de 0,78 g/cm3 aproximadamente también.
En cuanto a los tres sólidos, el primero, que era el cilindro grande, pesaba 200 gramos y,
con las medidas y la fórmula para saber su volumen, nos ha dado un resultado de 25 cm3 por lo que su densidad es de 8 g/cm3. El segundo sólido, que era el cubo, pensaba 40 gramos aproximadamente y su volumen, era de 4,5 cm3; por lo que la densidad de este da como resultado 8,6 g/cm3. Y el último, que era el cilindro pequeño, pesaba 51,1, tenían un volumen de 6,28 cm3 y en la densidad nos ha dado 8,1g/cm3.
Justificación teórica:
Las propiedades de los sistemas materiales se pueden dividir en dos grupos:
- Propiedades generales: las que todos los sistemas poseen y no permiten distinguir diferentes sustancias . Como la masa y el volumen.
- Propiedades específicas: dependen de la clase o tipo de sustancia de la materia, permite diferenciar unas de otras. Como la densidad.
D=M/V
La unidad de la densidad en el sistema internacional es de kg/m3. Pero en el laboratorio, vamos a utilizar g/cm3.
La densidad permite explicar hechos como el por qué algunas sustancias flotan sobre otras, para identificar si una sustancia es pura o no.
Objetivos:
- Familiarizarse con los materiales de laboratorio y el manejo de los mismos.
- Medir la masa de sólidos y líquidos con la balanza digital.
- Medir el volumen de sólidos y líquidos.
- Determinar la densidad de sustancias sólidas y líquidas.
- Comprobar la flotabilidad de sustancias en un medio acuoso según la densidad.
DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA:
En la practica, nada más llegar, teníamos en las mesas tres vasos de precipitados (uno con agua, otro con aceite y otro con alcohol etílico), una probeta y una balanza digital. Teníamos que medir primero la masa y el volumen de estos líquidos para luego hayar la densidad correspondiente de cada uno.
Una vez medidas la masa, el volumen, y la densidad de los líquidos; nos han dado tres sólidos (dos cilindros de distintos tamaños y un cubo) en los cuales teníamos que pesarlos para ver las masas, medirlos y hacer sus formulas para ver su volumen, calcular su densidad y, con esta, intentar adivinar de qué materiales estaban hechos.
Al finalizar, en una probeta, hemos vertido primero el agua, luego el aceite y luego el alcohol para ver la flotabilidad dependiendo de su densidad.
Esta imagen es de Google. Pero, para medir la masa y el volumen de los líquidos, hay que hacerlo así, el resultado de la báscula es la masa del líquido y el número de mililitros de la probeta es el volumen. Una vez medidos, se debe hallar la densidad.
Esta imagen también la he sacado de internet, pero viéndola, nos hacemos una idea de cómo debe quedar la escalera de densidades con los líquidos que echemos. Amenos densidad, más flotara el líquido.
MATERIALES UTILIZADOS:
|
| Probeta |
|
| Balanza digital |
|
| Vaso de precipitados |
-Aceite
-Agua
-Alcohol etílico
-Tres materiales indefinidos
- Para medir la masa y el volumen de los tres líquidos, hemos encendido la balanza y hemos puesto la probeta encima. Hemos puesto la balanza a cero y, una vez ahí, hemos echado 40 ml de el líquido respectivo y hemos visto su masa. Una vez que ya sabíamos la masa y el volumen; hemos hecho la formula de la densidad de cada uno de ellos. Con los materiales indefinidos (dos
de distinto tamaño y un cubo) lo primero que hemos hecho ha sido pesarlos y medir sus lados en el caso del cubo y, en el caso de los cilindros, su radio y su altura. Luego, hemos calculado sus densidades. Y, para finalizar la practica, hemos echado en la probeta agua, luego aceite y alcohol, y hemos podido comprobar que, al tener distintas, densidades, no se mezclan y quedan unas sobre otras.
RESPUESTA CUESTIONES:
1) Completa la siguiente tabla de resultados del experimento:
SUSTANCIA MASA(g) VOLUMEN(v) DENSIDAD
Agua. 38 g 40cm3 0,95g/cm3
Aceite 34,4 g 40cm3 0,86g/cm3
Alcohol 31,4 g 40cm3 0,78g/cm3
Sólido 1 199,7 g 25cm3 8g/cm3
Sólido 2 38,8 g 4,5cm3 8,6g/cm3
Sólido 3 51.1 g 6,28cm3 8,1g/cm3
2) Uno de los materiales tiene una forma geométrica (aproximadamente cilíndrica o paralepípedo) por lo que podemos calcular su volumen conociendo sus dimensiones (cilindro: radio y su altura y para el paralepípedo alto, ancho y profundo). Mide de forma aproximada con la regla graduada estas medidas y calcula el volumen del citado material.
¿Coincide el volumen calculado de esta manera con el hallado de manera experimental mediante el principio de Arquímedes?
- Sólido 1 (cilindro grande) :
Altura: 3,5 cm
Radio: 1,5 cm
V=π x r x r x h
V= 3,14 x 1,5 x 1,5 x 3,5= 25 cm3
- Sólido 2 (cubo) :
Altura: 2 cm
Lado: 1,5 cm
Profundo: 1,5 cm
V= 2 x 1,5 x 1,5 = 4,5 cm3
- Sólido 3 (cilindro pequeño) :
Altura: 2 cm
Radio: 1 cm
V= 3,14 x 1 x 1 x 2 = 6,28 cm3
3)Compara los valores experimentales obtenidos con los valores que se muestran a continuación para la densidad: dAGUA = 1 g/cm3 , dACEITE = 0,9 g/cm3, dALCOHOL = 0,79 g/cm3, dALUMINIO = 2,7g/cm3, dESTAÑO = 7,4 g/cm3, dACERO = 7,85 g/cm3 , dCOBRE = 8,96 g/cm3 , dPLOMO = 11,3 g/cm3.
-Densidad agua: 1g/cm3
El valor experimental obtenido nos ha dado 0,95 g/cm3
-Densidad aceite: 0,9 g/cm3
El valor experimental nos ha dado 0,86 g/cm3
- Densidad alcohol: 0,79 g/cm3
El valor experimental nos ha dado 0,78 g/cm3
- Densidad material indefinido 1: nos ha dado 8 g/cm3
Creemos que puede ser acero porque su densidad es 7,85 g/cm3
- Densidad material indefinido 2: nos ha dado 8,6 g/cm3
Creemos que puede ser cobre porque su densidad es 8,96 g/cm3
- Densidad material indefinido 3: nos ha dado 8,1 g/cm3
Creemos que puede ser acero o cobre.
4)¿Coinciden exactamente los resultados? Para cada una de las sustancias analiza dichos
resultados y trata de justificar las posibles divergencias que se produzcan. ¿Se podrían
producir divergencias debido al grado de pureza de las determinadas sustancias?
Los resultados no coinciden exactamente
5)Usando los valores teóricos que se muestran en el ejercicio 3 calcula la masa que se tendrá en 1 litro de volumen de:
a) Agua:
D= m/v
M= v x d
V= 1L = 1000 cm3
D= 1g/cm3
M= V x D = 1000 cm3 x 1g/cm3= 1000 g
b) Alcohol:
D= 0,88 g/cm3
V= 1000 cm3
M= V x D = 1000cm3 x 0,88 g/cm3= 800g
c) Plomo:
D= 11,2 g/cm3
V= 1000 cm3
M= V x D = 1000cm3 x 11,28g/cm3= 11.200g
6) Al introducir los 3 líquidos en la probeta, ¿que notaste respecto a la flotabilidad? Compara este resultado con los valores de la densidad de los 3 líquidos y deduce un resultado que relaciona ambas magnitudes.
Noté que el alcohol quedaba por encima del aceite y que, a su vez, esta quedaba por encima del agua.
dAgua= 1g/cm3
dAlcohol= 0,79 g/cm3
dAceite= 0,9 g/cm3
Relacionando el resultado y las magnitudes, he deducido que a menor magnitud, mayor flotabilidad.
7) Si sobre un recipiente con agua en estado líquido se le añadiese agua en estado sólido (hielo), ¿flotará o se hundirá? Extrae una consecuencia de este resultado. ¿Quiere esto decir que la densidad de una sustancia depende del estado de agregación (sólido, líquido o gaseoso) en el que se encuentre? ¿En qué estado consideras que la densidad de una sustancia es mayor? ¿Por qué? ¿Se cumple este enunciado en el caso del agua?
Flotaría. Ya que el agua en estado sólido tiene menos densidad que en estado líquido.
La densidad sí que depende del estado en el que una sustancia se encuentre.
La densidad de una sustancia es mayor en estado sólido que en estado líquido, y en estado líquido es mayor que en estado gaseoso porque en el estado sólido, la sustancia está más concentrada.
En el caso del agua, el mayor la densidad en estado liquido que en estado sólido.
8) ¿Y si echásemos el hielo para enfriar una copa de alcohol? ¿Qué pasaría? Justifica tu
respuesta usando el concepto de densidad.
dAlcohol > dAgua
dHielo < dAgua
La densidad del hielo es más o menos igual que la densidad del aceite, es decir 0,9 g/cm3.
Esto quiere decir que que el alcohol, que tiene una densidad de 0,79 g/cm3 quedaría por encima del hielo y este se hundiría.
9) La mayoría de los grandes barcos se hacen con acero pese a lo que flotan en el mar. ¿Cómo es posible este hecho? Justifica tu respuesta usando el concepto de densidad.
El acero es mas denso que el agua, y se hunde, por lo que le ponen aire, que es menos denso que el agua para que flote sobre esta.
dAire= 1,225 kg/m3 = 0,001225 kg/l
El aire el 1000 veces el agua
BIBLIOGRAFÍA:
He mirado los apuntes de clase y las notas que tomé en el laboratorio.
CONCLUSIÓN:
He llegado a la conclusión de que cuando un objeto, o un líquido, tiene una misma masa en un menor volumen es más denso que un cuerpo con esa misma masa pero en mayor volumen.
1) Completa la siguiente tabla de resultados del experimento:
SUSTANCIA MASA(g) VOLUMEN(v) DENSIDAD
Agua. 38 g 40cm3 0,95g/cm3
Aceite 34,4 g 40cm3 0,86g/cm3
Alcohol 31,4 g 40cm3 0,78g/cm3
Sólido 1 199,7 g 25cm3 8g/cm3
Sólido 2 38,8 g 4,5cm3 8,6g/cm3
Sólido 3 51.1 g 6,28cm3 8,1g/cm3
2) Uno de los materiales tiene una forma geométrica (aproximadamente cilíndrica o paralepípedo) por lo que podemos calcular su volumen conociendo sus dimensiones (cilindro: radio y su altura y para el paralepípedo alto, ancho y profundo). Mide de forma aproximada con la regla graduada estas medidas y calcula el volumen del citado material.
¿Coincide el volumen calculado de esta manera con el hallado de manera experimental mediante el principio de Arquímedes?
- Sólido 1 (cilindro grande) :
Altura: 3,5 cm
Radio: 1,5 cm
V=π x r x r x h
V= 3,14 x 1,5 x 1,5 x 3,5= 25 cm3
- Sólido 2 (cubo) :
Lado: 1,5 cm
Profundo: 1,5 cm
V= 2 x 1,5 x 1,5 = 4,5 cm3
- Sólido 3 (cilindro pequeño) :
Radio: 1 cm
V= 3,14 x 1 x 1 x 2 = 6,28 cm3
3)Compara los valores experimentales obtenidos con los valores que se muestran a continuación para la densidad: dAGUA = 1 g/cm3 , dACEITE = 0,9 g/cm3, dALCOHOL = 0,79 g/cm3, dALUMINIO = 2,7g/cm3, dESTAÑO = 7,4 g/cm3, dACERO = 7,85 g/cm3 , dCOBRE = 8,96 g/cm3 , dPLOMO = 11,3 g/cm3.
-Densidad agua: 1g/cm3
El valor experimental obtenido nos ha dado 0,95 g/cm3
-Densidad aceite: 0,9 g/cm3
El valor experimental nos ha dado 0,86 g/cm3
- Densidad alcohol: 0,79 g/cm3
El valor experimental nos ha dado 0,78 g/cm3
- Densidad material indefinido 1: nos ha dado 8 g/cm3
Creemos que puede ser acero porque su densidad es 7,85 g/cm3
- Densidad material indefinido 2: nos ha dado 8,6 g/cm3
Creemos que puede ser cobre porque su densidad es 8,96 g/cm3
- Densidad material indefinido 3: nos ha dado 8,1 g/cm3
Creemos que puede ser acero o cobre.
4)¿Coinciden exactamente los resultados? Para cada una de las sustancias analiza dichos
resultados y trata de justificar las posibles divergencias que se produzcan. ¿Se podrían
producir divergencias debido al grado de pureza de las determinadas sustancias?
Los resultados no coinciden exactamente
5)Usando los valores teóricos que se muestran en el ejercicio 3 calcula la masa que se tendrá en 1 litro de volumen de:
a) Agua:
D= m/v
M= v x d
V= 1L = 1000 cm3
D= 1g/cm3
M= V x D = 1000
b) Alcohol:
D= 0,88 g/cm3
V= 1000 cm3
M= V x D = 1000
c) Plomo:
D= 11,2 g/cm3
V= 1000 cm3
M= V x D = 1000
6) Al introducir los 3 líquidos en la probeta, ¿que notaste respecto a la flotabilidad? Compara este resultado con los valores de la densidad de los 3 líquidos y deduce un resultado que relaciona ambas magnitudes.
Noté que el alcohol quedaba por encima del aceite y que, a su vez, esta quedaba por encima del agua.
dAgua= 1g/cm3
dAlcohol= 0,79 g/cm3
dAceite= 0,9 g/cm3
Relacionando el resultado y las magnitudes, he deducido que a menor magnitud, mayor flotabilidad.
7) Si sobre un recipiente con agua en estado líquido se le añadiese agua en estado sólido (hielo), ¿flotará o se hundirá? Extrae una consecuencia de este resultado. ¿Quiere esto decir que la densidad de una sustancia depende del estado de agregación (sólido, líquido o gaseoso) en el que se encuentre? ¿En qué estado consideras que la densidad de una sustancia es mayor? ¿Por qué? ¿Se cumple este enunciado en el caso del agua?
Flotaría. Ya que el agua en estado sólido tiene menos densidad que en estado líquido.
La densidad sí que depende del estado en el que una sustancia se encuentre.
La densidad de una sustancia es mayor en estado sólido que en estado líquido, y en estado líquido es mayor que en estado gaseoso porque en el estado sólido, la sustancia está más concentrada.
En el caso del agua, el mayor la densidad en estado liquido que en estado sólido.
8) ¿Y si echásemos el hielo para enfriar una copa de alcohol? ¿Qué pasaría? Justifica tu
respuesta usando el concepto de densidad.
dAlcohol > dAgua
dHielo < dAgua
La densidad del hielo es más o menos igual que la densidad del aceite, es decir 0,9 g/cm3.
Esto quiere decir que que el alcohol, que tiene una densidad de 0,79 g/cm3 quedaría por encima del hielo y este se hundiría.
9) La mayoría de los grandes barcos se hacen con acero pese a lo que flotan en el mar. ¿Cómo es posible este hecho? Justifica tu respuesta usando el concepto de densidad.
El acero es mas denso que el agua, y se hunde, por lo que le ponen aire, que es menos denso que el agua para que flote sobre esta.
dAire= 1,225 kg/m3 = 0,001225 kg/l
El aire el 1000 veces el agua
BIBLIOGRAFÍA:
He mirado los apuntes de clase y las notas que tomé en el laboratorio.
CONCLUSIÓN:
He llegado a la conclusión de que cuando un objeto, o un líquido, tiene una misma masa en un menor volumen es más denso que un cuerpo con esa misma masa pero en mayor volumen.
