DENSIDAD: MÉTODOS DE MEDICIÓN.
Instituto Politécnico Nacional, Escuela Nacional de Ciencias Biológicas.
Ingeniería Bioquímica, Laboratorio de Fisicoquímica.
Grupo: 2IV1 (IB2C) Equipo: 2.
YUITL ENCISO DE LA CRUZ, FERNANDA LISETH REYNA SALGADO,
JESÚS EDUARDO SOTELO PARADA, FANNY CRISTINA VARGAS HERNÁNDEZ.
ANTECEDENTES.
La densidad o densidad absoluta de una sustancia es el cocienteentre la masa y el volumen:
Densidad = Masa/Volumen ? [=] g/cm3
La masa y el volumen son propiedades generales o extensivas de la materia, es decir son comunes a todos los cuerpos materiales y además dependen de la cantidad o extensión del cuerpo. En cambio la densidad es una propiedad característica o intensiva, ya que nos permite identificar distintas sustancias.
Un concepto muydistinto al anterior es la «densidad relativa», que se define como «el cociente entre la densidad de un cuerpo y la de otro que se toma como unidad», siempre y cuando ambas densidades se expresen en las mismas unidades y en iguales condiciones de temperatura y presión.
Donde:
?’ es la densidad del líquido patrón.
Debido a que las unidades de densidad del primer cuerpo están en el numerador delquebrado, y las del que se toma como unidad están en el denominador, y ambas unidades son las mismas, se cancelan entre sí (una multiplica y la otra divide), y el resultado es que la «densidad relativa» carece de unidades, es decir, es adimensional.
El Peso de una sustancia se define como el peso por unidad de volumen. Se calcula al dividir el peso de la sustancia entre el volumen que esta ocupa.En el Sistema Internacional de Unidades, se mide en newton por metro cúbico (N/m³).
Donde:
= peso especifico
= es el peso de la sustancia
= es el volumen que la sustancia ocupa
= es la densidad de la sustancia
= es la aceleración de la gravedad
Un picnómetro es un recipiente calibrado, con el que se puede pesar un volumen de líquido con mucha precisión.
Porcomparación entre la masa del picnómetro lleno de agua destilada -de la que se conoce con gran precisión su densidad a la temperatura de la experiencia- y la masa del picnómetro lleno con un líquido problema se puede calcular la densidad de éste último.
Figura 1: Picnómetro.
La balanza de Mohr-Westphal permite la determinación de densidades de líquidos diferentes al agua destilada, ya que toma aésta como referencia para los empujes. Según se aprecia en la figura 2, tiene sus brazos desiguales.
El brazo más corto termina en una pieza compacta P, de masa fija, con una aguja adosada, A que debe quedar al mismo nivel que la otra aguja B, fija al chasis, cuando la balanza está equilibrada. Del extremo del brazo largo pende un gancho para colgar el inmersor de vidrio I. Este inmersor lleva untermómetro en su interior para medir la temperatura del líquido cuya densidad se esté determinando.
Figura 2: Balanza de Mohr-Westphal.
El funcionamiento de esta balanza se basa en el principio de Arquímedes, que establece que todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje E, vertical hacia arriba de valor igual al peso de fluido desplazado.
E = ?gV
Donde ? es la densidad delfluido, y V el volumen del cuerpo que está sumergido en el fluido. Según la expresión, si un mismo cuerpo lo sumergimos en dos fluidos diferentes de densidades ?1 y
?2, la razón entre los empujes que experimenta en cada fluido es:
Así que determinados los empujes E1 y E2 y conocida la densidad ?1, se puede obtener la densidad ?2.
El areómetro, es un instrumento que sirve para determinar lasdensidades relativas o los pesos específicos de los líquidos, o de los sólidos por medio de los líquidos; el areómetro consiste en un flotador dotado de un vástago graduado cuya inmersión en el líquido varía con la densidad del mismo.
OBJETIVOS.
• Mediante el análisis físico de la densidad, explicar las propiedades extensivas e intensivas de la materia.
• Determinar de manera experimental la…
