UTILIZACION DE LA BALANZA EN EL LABORATORIO DE QUIMICA

INSTITUCIÓN EDUCATIVA MARISACAL SUCRE

AREA DE CIENCIAS NATURALES

ASIGNATURA QUÍMICA

DÉCIMO GRADO

PRACTICA Nº 1

UTILIZACIÓN DE LA BALANZA EN EL LABORATORIO DE QUÍMICA

1. PROPÓSITOS:

§  Adquirir destreza en el manejo de las diferentes balanzas con que cuenta el laboratorio de química.

§  Utilizar la balanza en la determinación de la densidad de los sólidos y líquidos.

2. FUNDAMENTO TEORICO

La balanza es prácticamente una palanca de primer orden, con brazos de igual longitud a lado y lado del punto de apoyo.

Supongamos que un cuerpo de masa m₁ se coloca en el lado izquierdo, para obtener su peso se adicionan pesos de masa m₂ en el plato de la derecha hasta que la aguja P vuelva a su posición de equilibrio, en el cual gracias al principio de momento se tiene:

F₁L₁ = F₂L₂

Puesto que L₁ = L₂ entonces en el equilibrio F₁ = F₂

F₁  y  F₂ son los pesos respectivos de las masas m₁ y m₂ estos pesos se originan gracias a la atracción de la gravedad. Como F = mg  entonces m₁g = m₂g donde m₁ = m₂ o también F₁/F₂ = m₂/m₁.

Es importante observar que en esta balanza se determina la masa y no el peso. El peso de un cuerpo varía de un sitio a otro de la tierra y depende de la altitud y de la latitud, mientras que la masa es constante. Puesto que en cualquier sitio el peso de un cuerpo es proporcional a su masa, se ha acostumbrado llamar a la masa de un cuerpo como su peso y a la operación de comparación de masas realizada en una balanza se le conoce como pesar.

Figura  2.1 Fundamento Físico de la Balanza

La densidad es una propiedad específica de la materia que se define como la masa contenida en la unidad de volumen. Por lo cual para determinar la densidad de cualquier sustancia se mide primero  la masa en la balanza y luego su volumen. La sustancia es un sólido regular a temperatura ambiente, se acostumbrará a determinar el volumen mediante su formula geométrica; y si es irregular dicho volumen se determina aplicando el principio de Arquímedes, según el cual “Cuando un sólido se sumerge en un liquido, experimenta una perdida e peso igual al peso del liquido desalojado”.

Cuando la sustancia es un liquido a temperatura  ambiente su volumen se determina mediante el picnómetro. Un cambio relativamente pequeño de temperatura puede afectar la densidad de un liquido de modo apreciable debido a la variación de su volumen, por lo que se aconseja realizar un calibrado de volumen del picnómetro que se va a utilizar, tomando como referencia los datos de la tabla 2.1.

TABLA 2.1 DENSIDADES DEL AGUA A DISTINTAS TEMPERATURAS

TEMPERATURA ºC	DENSIDAD g/ml
15	0.9979
16	0.9978
17	0.9977
18	0.9975
19	0.9973
20	0.9972
21	0.9970
22	0.9968
23	0.9966
24	0.9964
25	0.9962
26	0.9959
27	0.9957
28	0.9955
29	0.9952
30	0.9949
31	0.9946
32	0.9944

Formulas Geométricas para determinar el volumen de algunos cuerpos regulares

Cubo:                  V = a³

Cono:                  V = 1/3 R² h

Esfera:                V = 4/3π. R³

Cilindro:              V =  π R² h

Tronco de Cono: V = 1/3 (R²+ R₁R₂+ R²) h

3.     MATERIALES Y SUSTANCIAS

Instrumentos de laboratorio, picnómetro, balanza, sólido regular, sólido irregular, líquido problema, agua destilada, fenolftaleína, cloruro de sodio e hidróxido de sodio.

4.     PROCEDIMIENTO

4.1 Una vez preparada la balanza pese los siguientes cuerpos o sustancias:

·       En la balanza  pese un vidrio de reloj.

·       Sobre el vidrio de reloj pese con exactitud alrededor de 1.50g de Cloruro de Sodio NaCl. Pase el NaCl pesado a un beacker  de 250 ml arrastrándolos con un poco de agua destilada, para disolverlos completamente. Agregue el contenido del beacker a un matraz aforado de 500ml y complete su volumen hasta el enrase. ¿Cuál es el % P/V de la solución preparada? Márquela con el valor obtenido.

        Determina la densidad del sólido regular entregado, para lo cual:

·       Pese el sólido sobre un vidrio de reloj tarado.

·       Determine el volumen del sólido mediante la fórmula geométrica, para lo cual mida las dimensiones necesarias.

        Determine la densidad el sólido irregular entregado, para lo cual debe proceder así:

·       Pese el sólido sobre un vidrio de reloj tarado.

·       Determine el volumen del sólido usando el principio de Arquímedes

        Determine la densidad de un líquido problema, para lo cual proceda primero a calibrar el volumen del picnómetro a la temperatura de trabajo de la siguiente forma:

·         Pesar primero el picnómetro vacío en la balanza.

·         Pese el picnómetro con agua destilada. Mida la temperatura.

·         Hallar el peso del agua por diferencia.

·         Buscar la densidad del agua a la temperatura registrada (Ver tabla de densidades).

·         Con estos datos encuentre el volumen real del picnómetro. Usando el picnómetro calibrado, proceda a determinar la densidad del líquido problema e identifíquelo.

        Anote todos los datos de pesaje en la siguiente tabla:

CUERPOS O SUSTANCIAS	PESO EN LA BALANZA
Vidrio de reloj
V.R + Sal
Sal
Hidróxido de sodio
Cuerpo regular
Cuerpo irregular
Picnómetro vacío
Picnómetro + agua
Agua
Picnómetro + líquido prob.
Líquido problema

5. INFORME

Siga las instrucciones de la tabla de rúbrica y conceptualice el informe exigido.