Bienvenidos a Física de Ondas y Partículas
- Describe cómo la presión cambia en el aire y en el agua como función de la profundidad.
- Describe qué variables afectan la presión.
- Predice la presión en una variedad de situaciones.
laboratorio Bajo presión:
https://phet.colorado.edu/es/simulation/legacy/under-pressure
1. Sustancia química que contienen en su interior los termómetros.
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2. Instrumento que se utiliza para medir volúmenes exactos de líquidos.
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3. Instrumento con el cual removemos sustancias que se están mezclando
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4. Combustible que se utiliza en los mecheros tipo Bunsen.
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5. Tipo de balanza existente en el laboratorio.
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6. Para medir la fuerza de un cuerpo se utiliza...
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7. Combustible que se utiliza en los mecheros comunes.
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8. Instrumento que está aforado
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9. Instrumentos con los que se miden volúmenes alícuatas de líquidos.
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10. Instrumento con el que se trituran o pulverizan sustancias sólidas.
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11. Especie de matraz provisto de un adaptador al vacío.
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12. ¿Con qué otro nombre se conocen a los frascos lavadores?
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13. Instrumento que mide volúmenes aproximados de líquidos, es resistible al calor y se pueden preparar mezclas.
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14. Sustancia química que se utiliza para lubricar instrumentos de vidrio que requieran de un ensamble o acople.
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15. Instrumento que mide de manera aproximada volúmenes de líquidos
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16. Tipo de pinza que sostiene directamente a los frascos de Florencia, durante su calentamiento.
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17. Con la balanza se mide...
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18. Instrumento de laboratorio en el que se realizan destilaciones simples.
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19. Para medir la temperatura corporal, utilizamos un.
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20. Instrumentos en los que se puden calentar sustancias
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Martes 8 de Febrero-2022
Cuestionario laboratorio: masa y peso
N0 3
Masa, peso, gravedad. ¿Magnitudes invariables en cualquier lugar del espacio?
1. ¿Cuándo lanzamos un cohete al espacio, varía su masa?
2. ¿Por qué no varía la masa de un cuerpo cuando lo lanzamos al espacio?
3. ¿Cómo definimos la masa y cómo la podemos medir?
4. ¿Con qué aparato podemos medir la masa?
5. ¿Qué es la densidad?
6. ¿De qué depende la intensidad de la fuerza de la gravedad?
7. ¿Variará el peso de un cohete de estar en nuestro planeta a encontrarse viajando por el espacio?
8.- ¿Qué es un newton?
9. ¿A qué llamamos fuerza gravitatoria?
10. ¿Cuál es la expresión matemática de la fuerza de la gravedad?
11. ¿Cuándo disminuye la fuerza de la gravedad?
12. ¿Al decir que una persona pesa 78 kg, estamos hablando científicamente?
13. ¿Por qué no estamos hablando científicamente al expresar el peso de cualquier persona u objeto en kg? Porque el kg, no es una unidad de peso, es una unidad de masa.
14. ¿Cuál es la unidad de peso?
15. ¿Cómo entonces hablamos a veces de masa y peso como si fuera lo mismo?
16. Relaciones entre peso, masa y gravedad.
17. ¿A que llamamos gravitación?
18. ¿Quién enunció la ley de la gravitación universal?
19. ¿Qué dice la ley de la gravitación universal?
Laboratorio Densidad de Solidos:
Laboratorio No 2:
Laboratorio: Densidad de sólidos. visitar los siguientes link (laboratorios virtuales)3. Cuestionario en guías de laboratorio (grupo de WhatsApp FisicaII Ondas y Particulas)Éxitos en su trabajo.
Martes 16 de Noviembre-2021
Primer laboratorio: elementos, herramientas y maquinas de un laboratorio de Ondas y Partículas.Selecciona para visualizar el cuestionario:
Martes 5 de Octubre 2021 laboratorio
Martes 14 de septiembre 2021 Laboratorio
Martes 31 de agosto. Integrar los laboratorios de principio de Pascal y Presion del fluido y flujo.
Laboratorio: Presión del fluido y Flujo:
https://phet.colorado.edu/sims/cheerpj/fluid-pressure-and-flow/latest/fluid-pressure-and-flow.html?simulation=fluid-pressure-and-flow&locale=es
Cuestionario: Sustente su respuesta
1. La mayor parte del universo esta hecho de:
a) Polvo de estrellas
b) Rocas
c) Océanos
d) Fluidos
e)
2. Los fluidos son sustancias que se caracterizan porque:
a) No tienen forma propia
b) No ocupa lugar en el espacio
c) Tienen forma propia
d) No tienen volumen
4.. La presión arterial es:
A. El resultado de la presión que ejerce la sangre contra las paredes de las arterias.
B. El resultado de la presión que ejerce el aire contra las paredes de las arterias.
C. El resultado de la presión que ejerce el aire contra la superficie terrestre.
D. El resultado de la presión que ejerce el aire contra las nubes.
5. La presión sistólica es:
A. Es el al nivel más bajo cuando el corazón late para bombear la sangre.
B. Es la presión del aire en el cuerpo humano.
C. Es el al nivel en el cual el corazón está en reposo.
D. Es el al nivel más elevado cuando el corazón late para bombear la sangre.
Martes 9 de Marzo- 2021
Martes 24 de agosto: Principio de Arquimedes
Martes 17 de agosto-2021
" laboratorio virtual Densidad" Con el animo de seguir con nuestro trabajo, seguimos los siguientes pasos. 1. entramos al siguiente enlace: educaplus.org/games/fisica 2. buscamos nuestro laboratorio correspondiente: https://www.educaplus.org/game/laboratorio-de-densidad 3. Guía de laboratorio: copia en grupo de WhatsApp 4. preguntas por el grupo de WhatsApp |
Martes 24 de Noviembre
Martes 22 de septiembre
Martes 8 septiembre
paginas para el laboratorio:
Aquí tienes un cuestionario sobre el movimiento ondulatorio. Elige la respuesta correcta:
1) En una onda armónica:
2) En una onda transversal armónica en una cuerda:
3) En una onda longitudinal en un tubo de gas:
4) En una onda armónica:
5) Cuando se produce una interferencia de ondas armónicas de las mismas características:
6) En una onda estacionaria en una cuerda:
7) En una onda estacionaria en una cuerda fija por ambos extremos:
martes 2 de septiembre.
1. movimiento armónico simple (MAS) :https://www.educaplus.org/game/movimiento-armonico-simple
2. Péndulo simple: http://www.educaplus.org/game/ley-del-pendulo

segundo semestre: estudiantes el cuestionario correspondiente al laboratorio virtual es el numero 1. se encuentra abajo. éxitos
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Preguntas | ||||||
1) Se tiene dos ladrillos idénticos que tienen el mismo peso, uno se coloca horizontal sobre una mesa y el otro se posiciona vertical. Diga si la presión sobre la superficie de la mesa es: | ||||||
2) Se tiene dos ladrillos idénticos que tienen el mismo peso, uno se coloca horizontal sobre una mesa y el otro se posiciona vertical. La presión ejercida sobre la mesa por el ladrillo en posición vertical es mayor que la ejercida por el ladrillo en posición horizontal. | ||||||
a) Verdadero. | b) Falso. | |||||
3) Se tiene dos ladrillos idénticos que tienen el mismo peso, uno se coloca horizontal sobre una mesa y el otro se posiciona vertical. La presión ejercida sobre la mesa por el ladrillo en posición vertical es menor que la ejercida por el ladrillo en posición horizontal. | ||||||
a) Falso.
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b) Verdadero.
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4) Dos personas que tienen el mismo peso ejercen la misma presión sobre el piso. | ||||||
a) Verdadero.
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b) Falso.
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5) Si apretamos un chinche entre los dedos con la misma fuerza, la presión ejercida sobre ambos dedos es la misma. | ||||||
a) Falso.
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b) Verdadero.
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6) Si apretamos un chinche entre los dedos con la misma fuerza, la presión ejercida por la punta sobre uno de los dedos es mayor que la ejercida por el otro extremo. | ||||||
a) Verdadero.
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b) Falso.
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7) Las raquetas para andar en la nieve, no se hunden porque disminuyen el peso que la persona ejerce sobre la nieve. | ||||||
a) Falso.
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b) Verdadero.
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8) La cama del fakir está formada por un conjunto de clavos verticales sobre el cual éste se recuesta. Mientras más juntos se encuentren los clavos, menos peligro existe de que el fakir se entierre alguno de ellos. | ||||||
a) Verdadero.
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b) Falso.
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9) Si Ud. se desea acostar en una cama de fakir formada por un conjunto de clavos verticales, ¿cómo procedería?
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b) se colocaría horizontal sobre la cama y descendería su cuerpo sobre ella de esa forma. | ||||||
10) ¿Por qué los fakires no realizan el truco parándose descalzos sobre la cama con clavos? | ||||||
a) Porque es más cómodo hacerlo acostado. | ||||||
b) Porque los clavos se le enterrarían en los pies. | ||||||
11) ¿Por qué al fakir se le entierran los clavos si se para descalzo sobre la cama y eso no sucede si él se encuentra acostado? | ||||||
a) Porque su peso lo soportan menos clavos. | ||||||
b) Porque la piel de los pies es más sensible que la del resto del cuerpo. | ||||||
12) Si los esquíes no fueran alargados sino circulares, la persona se hundiría en la nieve. | ||||||
a) Verdadero.
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b) Falso.
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13) Dos personas de distinto peso que usan raquetas iguales para la nieve, | ||||||
a) dejan huellas de la misma forma y de igual profundidad. | ||||||
b) dejan huellas de igual forma, pero de distinta profundidad. | ||||||
14) Dos persona de igual peso que utilizan raquetas para la nieve de distinto tamaño, | ||||||
a) dejan huellas de igual profundidad. | ||||||
b) dejan huellas de distinta profundidad. | ||||||
15) Dos personas de igual peso ejercen la misma presión sobre el piso, independientemente de los zapatos que utilicen. | ||||||
a) Falso.
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b) Verdadero.
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16) Los edificios ejercen una presión sobre el terreno en el cual están construidos. Para disminuir dicha presión es conveniente que: | ||||||
a) el edificio sea más estrecho en los pisos superiores. | ||||||
b) el edificio sea más estrecho en los pisos inferiores. | ||||||
17) Un objeto punzante siempre puede ser enterrado en una superficie de otro material. | ||||||
a) Verdadero.
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b) Falso.
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18) Para que un objeto punzante se entierre en un cuerpo de otro material tiene que ser más resistente a la deformación que el otro cuerpo. | ||||||
a) Falso.
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b) Verdadero.
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19) Un objeto afilado es capaz de cortar independientemente del material que esté hecho. | ||||||
a) Verdadero.
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b) Falso.
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LABORATORIO N0 2
Práctica 2
Densidad de sólidos2.1 Objetivos• Determinar la densidad de algunos sólidos utilizando tres métodos diferentes.
• Discutir, a partir de los resultados experimentales, cuál de los métodos es el más exacto para medir la densidad de sólidos.
• Analizar si la densidad se puede utilizar como criterio para establecer la pureza de un sólido.
2.2 Marco teórico2.2.1 Propiedades de las sustanciasDenominamos materia a todo aquello que podemos percibir con nuestros sentidos, es decir, todo lo que podemos ver, oler, tocar, oír o saborear es materia.
El compañero que se sienta al lado nuestro está constituido por materia, lo mismo que la silla, la mesa que usa para escribir y las hojas de papel que emplea para tomar apuntes. Reciben el nombre de cuerpos una porción de materia, delimitada por unas fronteras definidas, como un folio, el lápiz o un borrador; varios cuerpos constituyen un sistema material.
Aunque todos los cuerpos están formados por materia, la materia que los forma no es igual, ya que hay distintas clases de materia: la materia que forma el papel es distinta de la que forma el agua que bebemos o de la que constituye el vaso que contiene el agua. La materia que forma el asiento de la silla es distinta de la que forma sus patas o de la que forma el suelo en el que se apoya. Cada una de las distintas formas de materia que constituyen los cuerpos recibe el nombre de sustancia. El agua, el vidrio, la madera, la pintura ... son distintos tipos de sustancias.”
La composición se refiere a las partes o componentes de una sustancia y a sus proporciones relativas.
Las propiedades son las cualidades y atributos que se pueden utilizar para distinguir una muestra de sustancia de otra. En algunos casos pueden establecerse mediante los sentidos y se denominan organolépticas: olor, color, sabor, dureza, textura.
Las propiedades de la materia se agrupan generalmente en dos amplias categorías: propiedades físicas y propiedades químicas.
2.2.2 Propiedades y transformaciones físicas
Una propiedad física se puede medir y observar sin que la sustancia cambie su identidad o composición. Por ejemplo: la densidad, el punto de fusión y de ebullición, la dureza, la maleabilidad.
Algunas veces una muestra cambia de estado físico, es decir, experimenta una transformación física . En un cambio de estado pueden modificarse algunas de las propiedades físicas de la muestra pero su composición permanece inalterada. Cuando el agua líquida se congela formándose agua sólida (hielo), sin duda el agua parece diferente en muchos sentidos. Sin embargo permanece inalterada la composición en masa del agua de 11.9% de hidrógeno y 88.81% de oxígeno. ¿Puedes demostrarlo matemáticamente?
2.2.3 Propiedades y transformaciones químicasEn una transformación o reacción química, una o más sustancias se convierten en sustancias nuevas con composiciones y estructura diferentes. La combustión del gas propano en el laboratorio para producir dióxido de carbono y agua es un buen ejemplo de un cambio químico. La clave para identificar una transformación química es observar si hay formación de otras sustancias.
2.2.4 Propiedades extensivas e intensivasLas propiedades físicas de las sustancias pueden ser clasificadas como propiedades extensivas e intensivas. Las propiedades extensivas dependen de la cantidad de muestra examinada. El volumen y la masa de una muestra son propiedades extensivas debido a que son directamente proporcionales a la cantidad de materia.
Las propiedades intensivas no dependen de la cantidad de material examinado. El color y el punto de fusión de una sustancia, por ejemplo, son las mismas para una muestra pequeña o para una muestra grande.
Puesto que dos sustancias no tienen propiedades físicas y químicas idénticas a las mismas condiciones, es posible utilizar las propiedades para identificar y distinguir entre sustancias diferentes.
2.2.4.1 DensidadLa densidad es una propiedad general de todas las sustancias. No obstante su valor es específico para cada sustancia, lo cual permite identificarla o diferenciarla de otras.
La densidad es una propiedad intensiva y su valor depende de la temperatura y de la presión. Se define como la masa de una sustancia presente en la unidad de volumen:
d = m / V (2.1)Se acostumbra a expresar la densidad de los líquidos y sólidos en g/mL o g/cm3 y la densidad de los gases en g/L.
2.2.4.2 Gravedad específicaLa gravedad específica de una sustancia se define como la relación entre la densidad de una sustancia y la densidad del agua, medida esta última a 4 °C. Por ejemplo: la densidad del mercurio es 13.6 g/mL y la densidad del agua es 1.00 g/mL. La gravedad específica del mercurio será:
gr. esp. =La gravedad específica no tiene unidades, sirve para denotar cuántas veces es mas pesada o más densa una sustancia con respecto al agua.(2.2)
2.2.5 Principio de ArquímedesArquímedes (287-212 A. C.) se inmortalizó con el principio que lleva su nombre, cuya forma más común de expresarlo es:
“Todo sólido de volumen V sumergido en un fluido, experimenta un empuje hacia arriba igual al peso del fluido desalojado”.
Se cuenta que Arquímedes descubrió el principio tratando de determinar si el oro de una corona que había encargado Hierón, rey de Siracusa había sido parcialmente reemplazado por cobre o plata, metales más baratos.
Dice la leyenda que el principio le vino a la mente mientras se bañaba, lo que le produjo tal exaltación que, sin ponerse la ropa, corrió por las calles gritando EUREKA. Probablemente Arquímedes pensó que si la corona y otro lingote de oro puro de peso idéntico se arrojaban al agua deberían desplazar el mismo volumen de líquido. Sin embargo, durante la investigación encontró que aunque el lingote de oro y la corona pesaban lo mismo en el aire, al sumergirlos en agua la corona pesaba menos que el lingote y por consiguiente la corona eramenos densa y ocupaba más volumen. La corona no era de oro puro!
La determinación de la densidad de sólidos por el principio de Arquímedes consiste en determinar el empuje (E), el cual se halla realizando la diferencia entre el peso del sólido en el aire (ws) y el peso aparente del sólido sumergido en el líquido (wa). El volumen del líquido desalojado corresponde al volumen del sólido sumergido.
E = wdes = ws - wa = VdL (2.3)
donde wdes es el peso de líquido desalojado, V el volumen del sólido y dL la densidad del líquido.
Para la determinación de la densidad pueden emplearse instrumentos basados en el principio de Arquímedes como la balanza de Westphal y los aerómetros.
2.3 Materiales y equipo• Metales: Fe, Cu, Al, Pb, bronce
• Balanza
• Probeta
• Regla graduada
• Calibrador o Vernier
2.4 Procedimiento2.4.1 Determinación de la densidad por el método geométricoConsiste en pesar el sólido (ws) y medir sus dimensiones (si tiene una forma geomética regular). Si se trata de un paralelipípedo, el volumen corresponde al producto:
V = a x b x c (2.4)
Donde a, b, c corresponden a las dimensiones.
Si el objeto es cilíndrico V = p r2h, siendo r el radio y h la altura o V = 4/3 p r3 si el objeto es esférico.
Utilizar la regla y el Vernier para tomar los datos de las dimensiones de cada sólido. Con los datos obtenidos se puede calcular la densidad.
Tabla 2.1 Datos para determinar la densidad por el método geométrico
Dimensiones cilindro paralelipípedo Sólido ws (g) r (cm) h (cm) a (cm) b (cm) c (cm) V (cm3) Fe Cu Al Pb Bronce
2.4.2 Determinación de la densidad por el método de la probeta
El sólido se sumerge con cuidado y completamente en una probeta que contiene un volumen exacto de agua (Vo ). Luego se lee cuidadosamente el volumen final (Vf ). El volumen del sólido corresponde a la diferencia:
V =V = Vf - Vo (2.5)
con los datos obtenidos se puede determinar la densidad (figura 2.1).
Figura 2.1 Método de la probeta
Tabla 2.2 Datos para determinar la densidad por el método de la probeta2.4.3 Determinación de la densidad por el principio de Arquímedes
Sólido Vo(cm3) Vf (cm3) V =V (cm3)
Fe Cu Al Pb Bronce
Se pesa un vaso de precipitados (en su lugar puede usarse un recipiente plástico) parcialmente lleno de agua (wb). Luego se ata el sólido con un hilo delgado y se suspende en el beaker con agua tal como se ilustra en la figura 2.2. Asegurarse de que el sólido no toque las paredes del vaso. Se obtiene el peso del sistema y se anota su peso como wT.
La cuerda sostiene el peso del sólido pero no anula el empuje, de tal manera que wT es igual al peso del recipiente con agua más el empuje (peso del agua desalojada por el sólido, wdes). Análogamente a la ecuación 2.3:
Figura 2.2 Principio de Arquímedes
E = wdes = wT - wb = VdL (2.6)
Teniendo en cuenta la ecuación 2.6, la densidad se puede calcular a partir de la expresión:
(2.7)
donde, si el líquido es agua, dL corresponde a 1.00 g/mL.
Tabla 2.3 Datos para determinar la densidad por el principio de Arquímedes
Sólido wT (g) wb (g) E = wT – wb (g) Fe Cu Al Pb Bronce Con base en los datos obtenidos, preparar la tabla 2.4.
2.5 Cálculos y resultados
Tabla 2.4 Densidades obtenidas por los diferentes métodos
Sólido d reportada
(g/cm3) d geometría
(g/cm3) d probeta
(g/cm3) d Arquímedes
(g/cm3) Fe Cu Pb Bronce ------ • Comparar los resultados obtenidos en cada método con el valor de la densidad reportada. ¿Cuál de los métodos utilizados dio resultados más exactos? Establecer las posibles causas de los errores y cómo éstos influyen para que un método sea más recomendable que otro.
2.6 Discusión y conclusiones
2.7 Preguntas• ¿Si el volumen (V) desplazado por el sólido en la probeta es muy pequeño, ¿recomendaría este método para medir la densidad del sólido?
• ¿Por qué debe suspenderse el sólido de una cuerda para determinar su densidad mediante el método de Arquímedes?
• ¿Se afecta apreciablemente la densidad de un sólido si se modifica la presión atmosférica? ¿La temperatura?
• ¿Qué es el bronce?.
2.8 Problemas sugeridos
Trata de resolver los siguientes ejercicios
Los problemas señalados con (*) tienen un mayor nivel de dificultad. Solicite la asesoría de su Profesor
• Un anillo oro de 14 kilates tiene un peso de 1.80 g. Determinar la densidad del anillo y su composición en peso si se considera que además de oro contiene plata. (Nota: un anillo de oro puro se dice que es de 24 kilates)
R/. 14 g/cm3, 58% Au [Mortimer, Ch. E. Química. Grupo Editorial Iberoamericano. México, 1983.]
• Cierta aleación de aluminio y cobre contiene un 32% de Cu. ¿Con cuántos gramos de aluminio se preparan 73 g de aleación? ¿Cuál es la densidad de dicha aleación?
R/. 50 g Al, 3.5 g/cm3 [Mortimer, Ch. E. Química. Grupo Editorial Iberoamericano. México, 1983.]
• Un recipiente de vidrio pesa 25.60 g estando vacío y 35.55 g cuando se llena con agua a 20 ºC. La densidad del agua a esta temperatura es de 0.998 g/cm3. Cuando se colocan 10.20 g de municiones de plomo en el recipiente y se llena éste nuevamente con agua a 20 ºC, resulta un peso total de 44.83 g. ¿Cuál es la densidad del plomo?
R/. 11.07 g/cm3. [Pretrucci, R. Química General. Fondo Educativo Interamericano. México, 1977.]
Considerar que el bronce utilizado en el experimento es una mezcla de cobre y estaño. Determinar el porcentaje en peso de cada metal a partir de los datos experimentales obtenidos.
2.9 Lecturas recomendadasAsimov, Isaac. Se dice que 1 cm3 de una estrella de neutrones pesa miles de millones de toneladas. ¿Cómo es posible? En: Cien Preguntas Básicas sobre la Ciencia. Alianza Editorial, Madrid, 1981. pp. 37
Asimov, Isaac. Tamaño justo. En: El electrón es Zurdo y Otros Ensayos Científicos. Alianza Editorial, Madrid, 1982. pp. 26
2.10 GlosarioDiscutir y anotar el significado de los siguientes términos: cuerpo, densidad, empuje, gravedad específica, materia, principio de Arquímedes, propiedad, propiedad física, propiedad química, sustancia.
2.11 Referencias Internet
• http://www.bearwoodphysics.com/l6experiment1.1.htm
• http://www.sciencebyjones.com/density_of_solids.htm
• http://www.capital.net/com/vcl/blurb/density.htm
• http://www.wnet.org/wnetschool/software/buoyancy/index.html
• http://feynman.bgsu.edu/physics/phy101/expt.101.09/
Expt.101.09-intro.html
• http://www.nv.cc.va.us/alexandria/science/Density00.htm
• http://www.geocities.com/terryboan/schd51/E03_density51.htm
• http://www.ivygreen.ctc.edu/knutsen/chem140/measdens.html
Práctica 3
Densidad de líquidos3.1 Objetivos• Determinar la densidad de algunos líquidos utilizando tres métodos diferentes.
• Discutir, a partir de los resultados experimentales, cuál de los métodos es el más exacto para medir la densidad de líquidos.
• Analizar si la densidad se puede utilizar como criterio para establecer la pureza de un líquido.
• Determinar la densidad de algunas soluciones.
3.2 Marco teóricoLa densidad de los líquidos se mide de una manera similar a como se midió la densidad de los sólidos. En este caso también se emplearán tres métodos: el del picnómetro, el de la probeta y el del principio de Arquímedes. Es necesario tener en cuenta la temperatura porque ésta influye en el valor de la densidad: a medida que aumenta la temperatura, la densidad del líquido se hace ligeramente menor. ¿Por qué?
Un picnómetro (figura 3.1) es un pequeño frasco de vidrio de volumen exacto y conocido (Vp). Se pesa vacío (wp), luego se llena completamente (incluído el capilar) con el líquido cuya densidad se desea determinar y finalmente se pesa (wpl). Con estos datos se puede calcular la densidad del líquido:
(3.1)
SolucionesUna solución es una mezcla homogénea de dos o más componentes. A aquél componente que se encuentra en mayor cantidad se conviene en llamarlo solvente y a los demás solutos. Cuando uno de los componentes es el agua, entonces la solución se denomina acuosa y el solvente es el agua. Cuando la solución tiene únicamente dos componentes se llamabinaria.
La concentración de un soluto en una solución es la cantidad relativa del soluto con respecto a una determinada cantidad de solvente o de solución. Una de las formas más usadas para expresar la concentración es el porcentaje peso a peso que se calcula como:
Figura 3.1 Picnómetro
Porcentaje p/p =(3.2)
Así por ejemplo, una solución de NaCl de concentración 2.5% p/p indica que por cada 100 g de la solución hay 2.5 g de NaCl. La densidad de una solución acuosa se mide del mismo modo como se mide la densidad de un líquido puro.
3.3 Materiales y equipo• Líquidos: etanol, butanol, hexano, o-xileno, cloroformo
• Soluciones: NaCl(ac) de diferentes concentraciones
• Balanza
• Probeta
• Picnómetro
3.4 Procedimiento3.4.1 Determinación de la densidad por el método del picnómetroSe usará el picnómetro para medir la densidad de cada líquido. Enjuague primero el picnómetro con un poco del líquido de interés antes de llenarlo. La densidad se calcula por medio de la ecuación 3.1.
Temperatura del líquido (T): __________ ºC
Peso del picnómetro vacío (wp): __________ g
Volumen del picnómetro (Vp): __________ mL
Anote los demás datos en la tabla 3.1.
3.4.2 Determinación de la densidad por el método de la probeta
Se pesa la probeta vacía y seca (wo), enseguida se llena con V = 5.00 mL del líquido problema y luego se pesa todo el conjunto (wf). La diferencia wf - wo corresponde a la masa del líquido.
Entonces:
dL = (wf - wo) / V (3.3)
Temperatura del líquido (T): __________ ºC
Peso de la probeta vacía (wo): __________ g
Figura 3.2 Método de la probeta
Tabla 3.1 Datos obtenidos con el picnómetro y la probeta
Método del picnómetro Método de la probeta Líquido wpl (g) wpl- wp (g) wf (g) wf - wo (g) etanol butanol hexano o-xileno cloroformo Se pesa un vaso de precipitados (en su lugar puede usarse un recipiente plástico) parcialmente lleno con uno de los líquidos problema (wb). Luego se ata un sólido de densidad conocida (sugerencia: Cu) con un hilo delgado y se suspende en el beaker con el líquido tal como se indicó en la figura 2.2. Procurar que el sólido no toque las paredes del vaso. Se obtiene el peso del sistema y se anota su peso como wT.
3.4.3 Determinación de la densidad por el principio de Arquímedes
La densidad del líquido se puede calcular con ayuda de la ecuación 2.7:
(3.4)
donde dS corresponde a la densidad del sólido (d Cu = 8.96 g /cm3) y wS a su peso.
Tabla 3.2 Datos obtenidos con el principio de Arquímedes
Sólido de referencia: __________
Líquido wT (g) wb (g) E = wT - wb (g) etanol butanol hexano o-xileno cloroformo
3.4.4 Determinación de la densidad de soluciones
La densidad de una solución se puede medir utilizando cualquiera de los métodos antes descritos para líquidos puros. Se seleccionará el método de la probeta. En el Anexo 7 se pueden consultar las densidades de algunas soluciones de NaCl.
La siguiente solución será preparada por el Profesor y se repartirá entre todos los equipos:Se pesan 50.00 g de NaCl y se añaden a un balón volumétrico de 250 mL. Luego se adiciona agua desionizada y se agita hasta que todo el sólido se haya disuelto completamente. En seguida se añade más agua desionizada hasta el aforo. De esta solución se reparten 20.00 mL a cada equipo.
Determinar el peso de 5.00 mL de la solución de NaCl utilizando la probeta. A partir de este momento se debe pesar en balanza digital. Luego diluír la solución en la probeta añadiendo 1.00 mL más de agua desionizada y determinar de nuevo el peso de la solución (wf ). Repetir el procedimiento otras seis (6) veces pesando la solución en cada caso.
wprobeta = wo= __________ g
wSLN = wf - wo
dSLN = WSLN / V (3.5)
Tabla 3.3 Densidad de soluciones de NaCl
Resultados Solución de NaCl Volumen, V
(mL) Peso final
wf (g) wSLN =
wf - wo (g) dSLN
(g/mL) porcentaje p/p (%) 1 5.00 2 3 4 5 6 7 8
3.5 Cálculos y resultados
Con base en los datos obtenidos, completar la tabla 3.3 y la tabla 3.4.
Tabla 3.4 Densidad de líquidos medida por diferentes métodos
Líquido d reportada
(g/mL) d picnómetro
(g/mL) d probeta
(g/mL) d Arquímedes
(g/mL) etanol butanol hexano o-xileno cloroformo
3.6 Discusión y conclusiones
• Analice los resultados obtenidos en la tabla 3.4 y establezca cuál es el método más exacto por comparación con la densidad reportada en la literatura para cada líquido. Establecer las posibles causas de los errores y cómo éstos influyen para que un método sea más recomendable que otro.
• Graficar la densidad de cada solución en la tabla 3.3 versus su porcentaje peso a peso. ¿Qué conclusiones se pueden obtener del gráfico? Establezca la relación entre las dos variables mediante un análisis de regresión.
3.7 Preguntas• ¿La densidad sirve como criterio para establecer la pureza de un líquido?
• En la literatura se suele reportar la densidad de un líquido empleando el siguiente símbolo:d420 ¿Qué significado tiene el subíndice y el superíndice?
• ¿Se afecta significativamente la densidad de un líquido con los cambios de temperatura? ¿Con los cambios de presión?
• ¿Cómo se determina la densidad de un gas? ¿Qué factores afectan la densidad de los gases?
3.8 Problemas sugeridos
Los problemas señalados con (*) tienen un mayor nivel de dificultad. Solicite la asesoría de su Profesor.
Trata de resolver los siguientes ejercicios
• Un picnómetro vacío pesa 12.0 g y tiene un volumen de 5.00 mL. Se introducen 3.45 g de un sólido desconocido y el picnómetro se acaba de llenar completamente con un liquido de densidad 1.47 g/mL. La masa final del picnómetro con el sólido y el líquido es de 20.9 g. ¿Cuál es la densidad del sólido?
R/. 2.65 g/cm3 [SUPQ. Química General. Editorial Universidad de Antioquia. Medellín, 1971.]
• ¿Qué peso de plomo ocupará el doble del volumen de 10.2 g de etanol?
R/. 295 g [Ander, P.; Sonnassa, A. J. Principios de Química. Introducción a los Conceptos Teóricos. Limusa, México, 1996.]
• Si 15.3 g de limaduras de hierro se colocan en un cilindro graduado de 25.0 mL, calcular la masa de benceno de densidad 0.879 g/mL que se requiere para llenar el cilindro hasta la marca de 25.0 mL?
R/. 20.3 g [Ander, P.; Sonnassa, A. J. Principios de Química. Introducción a los Conceptos Teóricos. Limusa, México, 1996.]
‡ Una solución acuosa al 60.30% en peso de ácido nítrico (HNO3) tiene una gravedad especifica de 1.375. ¿Qué volumen de la solución contiene:
a. 50.00 g de solución?
b. 50.00 g de ácido nítrico puro?
c. 50.00 g de agua?
d. ¿Qué masa de agua y de ácido nítrico puro están contenidos en 50.00 mL de la solución?
3.9 Lecturas recomendadasAsimov, Isaac. Los océanos ¿se están haciendo más salados? En: Cien Preguntas Básicas sobre la Ciencia. Alianza Editorial, Madrid, 1981. pp. 70
Wolke, Robert L.. La prueba está en beberlos. En: Lo que Einstein no sabía. Robin Book, Bogotá, 2002. pp. 155
3.10 GlosarioDiscutir y anotar el significado de los siguientes términos: densímetro, picnómetro, solución, soluto, solvente.
3.11 Referencias Internet• http://www.sciencebyjones.com/density_of_liquids.htm
• http://www.bearwoodphysics.com/l6experiment1.2.htm
• http://www.princeton.edu/teacher/tsm/scienceaction/density_of_liquids.htm
• http://129.93.84.115/Chemistry/DoChem/DoChem012.html
• http://www.qacps.k12.md.us/boe/CURRICULUM/SCIENCE/
chemistry_labs/laboratory_experiments.htm
• http://chemmovies.unl.edu/Chemistry/DoChem/DoChem012.html
• http://www.phys.virginia.edu/education/outreach/8thgradesol/
DensityLiquid.htm
• http://ssep.bwfund.org/lessons/soda/density.html
• http://bellnetweb.brc.tamus.edu/density.htm
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