P1. Determinación de la densidad de un líquido

P1. Determinación de la densidad de un líquido.tiene licencia CC BY-NC-ND 4.0. por Mprv

Prácticas de Laboratorio

PRÁCTICA 1. Determinación de la densidad de un líquido con picnómetro.

Entra en el laboratorio y sigue las instrucciones.

M. Piedad Ros Viñegla

Aceitede oliva

Antes de empezar

Las normas de prevención y seguridad en el laboratorio, exigen el uso obligatorio de gafas de protección, guantes y bata de laboratorio.

Aceitede oliva

Vuelve al laboratorio y toma las gafas, guantes y bata.

Aceitede oliva

Aceitede oliva

Determinación de la densidad de un líquido con picnómetro.

Vamos a determinar la desindad de un aceite de oliva virgen.

Aceitede oliva

Para realizar la determinación usaremos un

picnómetro.

Está formado por un matraz con forma de pera de boca esmerilada y un tapón autoenrasante.

Permite la medición de un volumen con precisión.

Toma el picnómetro para empezar

Residuos

Aceitede oliva

Max 4500 g d = 0,01 g

Pasos a seguir:

(debes seguir estrictamente el orden, aunque siempre puedes volver y repetir el paso que quieras)

Calibración del pinómetro.

Limpieza y secado del picnómetro.

Residuos

Determinación de la densidad del líquido problema.

Max 4500 g d = 0,01 g

Cálculos.

Pincha sobre el paso 1 para empezar.

Aceitede oliva

1. Calibración del picnómetro.

El picnómetro debe estar perfectamente limpio y seco.Para calibrar el picnómetro usaremos el agua como líquido de referencia. Para ello se pesará primero vacío y a continuación lleno de agua a una temperatura, T. La formación de burbujas y la variación de T, da lugar a errores en la determinación.

Residuos

Enciende la balanza.

Aceitede oliva

Max 4500 g d = 0,01 g

Tara la balanza pulsando la tecla T (esto se hace para poner a cero la balanza).

Residuos

Aceitede oliva

Max 4500 g d = 0,01 g

0.02 g

Tara la balanza pulsando la tecla T (esto se hace para poner a cero la balanza).

Coge el picnómetro y ponlo sobre el platillo de la balanza.

Residuos

Aceitede oliva

Max 4500 g d = 0,01 g

0.00 g

Tara la balanza pulsando la tecla T (esto se hace para poner a cero la balanza).

Coge el picnómetro y ponlo sobre el platillo de la balanza.

Residuos

Toma nota del peso del picnómetro vacío:

mp = (31,81 0,01) g

Coge el picnómetro y destápalo.

Aceitede oliva

Max 4500 g d = 0,01 g

31.81 g

Lo ponemos sobre el vidrio de reloj para recoger los derrames.

Recuerda apagar la balanza y dejarla limpia.

Residuos

Aceitede oliva

Max 4500 g d = 0,01 g

0.00 g

Lo ponemos sobre el vidrio de reloj para recoger los derrames.

Recuerda apagar la balanza y dejarla limpia.

Llenamos el picnómetro de agua, evitando la formación de burbujas.

Residuos

Max 4500 g d = 0,01 g

Toma el frasco lavador.

Aceitede oliva

Lo ponemos sobre el vidrio de reloj para recoger los derrames.

Recuerda apagar la balanza y dejarla limpia.

Llenamos el picnómetro de agua, evitando la formación de burbujas.

Residuos

Max 4500 g d = 0,01 g

Toma el frasco lavador.

Aceitede oliva

Tapa el picnómetro de manera que, después del ajuste del tapón, una pequeña cantidad del agua escape por el capilar.

Residuos

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

Tapa el picnómetro de manera que, después del ajuste del tapón, una pequeña cantidad del agua escape por el capilar.

Revisa que el capilar esté bien enrasado.

Residuos

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

Tapa el picnómetro de manera que, después del ajuste del tapón, una pequeña cantidad del agua escape por el capilar.

Revisa que el capilar esté bien enrasado.

Residuos

En caso de formación de burbujas en el capilar y llenado incompleto, se debe repetir la operación anterior.

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

Tapa el picnómetro de manera que, después del ajuste del tapón, una pequeña cantidad del agua escape por el capilar.

Revisa que el capilar esté bien enrasado.

Residuos

En caso de formación de burbujas en el capilar y llenado incompleto, se debe repetir la operación anterior.

Max 4500 g d = 0,01 g

Retira el tapón del picnómetro.

Aceitede oliva

Rellena el picnómetro de nuevo. Toma el frasco lavador.

Residuos

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

Rellena el picnómetro de nuevo. Toma el frasco lavador.

Residuos

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

Rellena el picnómetro de nuevo. Toma el frasco lavador.

Y tapa el picnómetro de la misma forma de antes.

Residuos

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

Rellena el picnómetro de nuevo. Toma el frasco lavador.

Y tapa el picnómetro de la misma forma de antes.

Vuelve a revisar el capilar para ver si está bien enrasado.

Residuos

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

Rellena el picnómetro de nuevo. Toma el frasco lavador.

Y tapa el picnómetro de la misma forma de antes.

Vuelve a revisar el capilar para ver si está bien enrasado.

Residuos

¡Perfecto!

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

Rellena el picnómetro de nuevo. Toma el frasco lavador.

Y tapa el picnómetro de la misma forma de antes.

Vuelve a revisar el capilar para ver si está bien enrasado.

Residuos

¡Perfecto!A continuación lo ponemos en un baño de agua termostatizado a 20 ºC.

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

baño de agua

Es muy importante el control de la temperatura durante todo el proceso de las medidas.

20.0 ºC

Introduce el picnómetro con agua en el baño y espera unos 20-30 min.

Es muy importante el control de la temperatura durante todo el proceso de las medidas.

20.0 ºC

Introduce el picnómetro con agua en el baño y espera unos 20-30 min.

A continuación sacalo del baño,

Es muy importante el control de la temperatura durante todo el proceso de las medidas.

20.0 ºC

Introduce el picnómetro con agua en el baño y espera unos 20-30 min.

A continuación sacalo del baño,

toma un trozo de papel absorbente y sécalo con cuidado.

Hay que tener la precaución de no absorber líquido del capilar al secar.

¡Enciende la balanza,

Residuos

Aceitede oliva

Max 4500 g d = 0,01 g

Es muy importante el control de la temperatura durante todo el proceso de las medidas.

20.0 ºC

Introduce el picnómetro con agua en el baño y espera unos 20-300 min.

A continuación sacalo del baño,

toma un trozo de papel absorbente y sécalo con cuidado.

Hay que tener la precaución de no absorber líquido del capilar al secar.

Vuelve rápidamente a la balanza con el picnómetro y pésalo de nuevo.

balanza

¡Enciende la balanza,

y tárala.

Residuos

Aceitede oliva

Max 4500 g d = 0,01 g

-0.01 g

¡Enciende la balanza,

y tárala.

Toma el picnómetro con el agua y pésalo.

Residuos

Aceitede oliva

Max 4500 g d = 0,01 g

0.00 g

¡Enciende la balanza,

y tárala.

Toma el picnómetro con el agua y pésalo.

Toma nota del resultado de la masa del picnómetro + agua:

Residuos

mp + w= (82,07 0,01) g

Hay que comprobar la temperatura. Toma el picnómetro y ponlo sobre el vidrio de reloj y destápalo.

Aceitede oliva

Max 4500 g d = 0,01 g

82.07 g

¡Enciende la balanza,

y tárala.

Toma el picnómetro con el agua y pésalo.

Toma nota del resultado de la masa del picnómetro + agua:

Residuos

mp + w= (82,07 0,01) g

Hay que comprobar la temperatura. Toma el picnómetro y ponlo sobre el vidrio de reloj y destápalo.

Coge el termómetro.

Aceitede oliva

Max 4500 g d = 0,01 g

0.00 g

Introduce el termómetro en el picnómetro y toma la lectura de la temperatura:

T = 22ºC

Retira el termómetro, para seguir.

Residuos

Aceitede oliva

Max 4500 g d = 0,01 g

0.00 g

Introduce el termómetro en el picnómetro y toma la lectura de la temperatura:

T = 22ºC

Retira el termómetro, para seguir.

Residuos

Recuerda apagar la balanza y dejarla limpia.

Aceitede oliva

Max 4500 g d = 0,01 g

0.00 g

2. Limpieza y secado del picnómetro.

El picnómetro debe estar perfectamente limpio y seco antes de añadir el líquido problema.Cuando se ha llenado de líquidos viscosos se debe de lavar con jabón, se enjuaga primero con agua y después con acetona. Para finalmente secar en estufa.

Residuos

Max 4500 g d = 0,01 g

Toma el picnómetro y vierte el agua en el vaso de precipitado preparado para los residuos.

Aceitede oliva

Para eliminar los restos de agua, lo enjuagaremos con un disolivente muy volátil, como la acetona.

Vuelve a ponerlo sobre el vidrio de reloj.

Residuos

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

Vuelve a ponerlo sobre el vidrio de reloj.

Para eliminar los restos de agua, lo enjuagaremos con un disolvente muy volátil, como la acetona.

Toma el frasco lavador con acetona.

Residuos

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

Vuelve a ponerlo sobre el vidrio de reloj.

Para eliminar los restos de agua, lo enjuagaremos con un disolvente muy volátil, como la acetona.

Toma el frasco lavador con acetona.

Residuos

Y añade un poco al picnómetro.

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

Vuelve a ponerlo sobre el vidrio de reloj.

Para eliminar los restos de agua, lo enjuagaremos con un disolvente muy volátil, como la acetona.

Toma el frasco lavador con acetona.

Residuos

Y añade un poco al picnómetro.

Max 4500 g d = 0,01 g

Vierte la acetona en el vaso de residuos, despues de enjuagarlo.

Aceitede oliva

Vuelve a ponerlo sobre el vidrio de reloj.

Para eliminar los restos de agua, lo enjuagaremos con un disolvente muy volátil, como la acetona.

Toma el frasco lavador con acetona.

Residuos

Y añade un poco al picnómetro.

Max 4500 g d = 0,01 g

Vierte la acetona en el vaso de residuos, despues de enjuagarlo.

Y devuelve el picnómetro a su sitio.

Aceitede oliva

Tambien hay que lavar, enjuagar y secar el tapón del picnómetro.

Toma el tapón del picnómetro.

Residuos

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

Tambien hay que lavar, enjuagar y secar el tapón del picnómetro.

Toma el tapón del picnómetro.

Sobre el vaso de residuos lo enjuagamos con acetona.

Residuos

Toma el frasco lavador de acetona.

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

Tambien hay que lavar, enjuagar y secar el tapón del picnómetro.

Toma el tapón del picnómetro.

Sobre el vaso de residuos lo enjuagamos con acetona.

Residuos

Toma el frasco lavador de acetona,

y rocialo con acetona.

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

Tambien hay que lavar, enjuagar y secar el tapón del picnómetro.

Toma el tapón del picnómetro.

Sobre el vaso de residuos lo enjuagamos con acetona.

Residuos

Toma el frasco lavador de acetona,

y rocialo con acetona.

A continuación lo meteremos en una estufa para secar todos los restos.

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

baño de agua

Tambien hay que lavar, enjuagar y secar el tapón del picnómetro.

20.0 ºC

Toma el tapón del picnómetro.

Sobre el vaso de residuos lo enjuagamos con acetona.

Toma el frasco lavador de acetona,

y rocialo con acetona.

A continuación lo meteremos en una estufa para secar todos los restos.

estufa

Asegurate de que la estufa esté a una temperatura de 110ºC.

Abre la puerta de la estufa.

Asegurate de que la estufa esté a una temperatura de 110ºC.

Abre la puerta de la estufa.

Introduce el picnómetro y su tapón dentro de la estufa.

Asegurate de que la estufa esté a una temperatura de 110ºC.

Abre la puerta de la estufa.

Introduce el picnómetro y su tapón dentro de la estufa.

Cierra la puerta y espera unos 10 min.

Asegurate de que la estufa esté a una temperatura de 110ºC.

Abre la puerta de la estufa.

Introduce el picnómetro y su tapón dentro de la estufa.

Cierra la puerta y espera unos 10 min para sacar el material.

Abre la puerta.

NO cojas con la mano el material, te puedes quemar.

Usa las pinzas para sacarlo.

3. Pesada del picnómetro con el líquido problema.

Para la determinación de la densidad del líquido problema ( en nuestro caso, aceite de oliva), se procede de igual manera que con el agua. Se llena el picnómetro de dicho líquido a la misma T que el fluido de referencia, el agua, y se pesa.

Residuos

Quítale el parafilm al vaso con el aceite de oliva.

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

NO cojas con la mano el material, te puedes quemar.

20.0 ºC

Usa las pinzas para sacarlo.

Cuando se haya enfriado, lleva el picnómetro a la balanza para hacer la medida del líquido problema.

balanza

NO cojas con la mano el material, te puedes quemar.

Usa las pinzas para sacarlo.

Cuando se haya enfriado, lleva el picnómetro a la balanza para hacer la medida del líquido problema.

baño de agua

Destapa el picnómetro y ponlo sobre el vidrio de reloj.

Residuos

Aceitede oliva

Destapa el picnómetro y ponlo sobre el vidrio de reloj.

Toma el vaso con el aceite y viertelo en el picnómetro.

Residuos

Aceitede oliva

Destapa el picnómetro y ponlo sobre el vidrio de reloj.

Toma el vaso con el aceite y viertelo en el picnómetro.

Residuos

Aceitede oliva

Destapa el picnómetro y ponlo sobre el vidrio de reloj.

Toma el vaso con el aceite y viertelo en el picnómetro.

Y tapa el picnómetro de la misma forma de antes, de manera que una vez ajustado el tapón, una pequeña cantidad de líquido escape por el capilar.

Residuos

Aceitede oliva

Destapa el picnómetro y ponlo sobre el vidrio de reloj.

Toma el vaso con el aceite y viertelo en el picnómetro.

Y tapa el picnómetro de la misma forma de antes, de manera que una vez ajustado el tapón, una pequeña cantidad de líquido escape por el capilar.

Residuos

Max 4500 g d = 0,01 g

Revisa el capilar para ver si está bien enrasado.

Aceitede oliva

¡Perfecto!

Residuos

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

¡Perfecto!

A continuación lo ponemos tambien en un baño de agua termostatizado a 20 ºC.

Residuos

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

baño de agua

El líquido problema debe estar a la misma temperatura, que el fluido de referencia.

20.0 ºC

Introduce el picnómetro con agua en el baño y espera unos 20-30 min.

El líquido problema debe estar a la misma temperatura, que el fluido de referencia.

20.0 ºC

Introduce el picnómetro con agua en el baño y espera unos 20-30 min.

A continuación sacalo del baño,

El líquido problema debe estar a la misma temperatura, que el fluido de referencia.

20.0 ºC

Introduce el picnómetro con agua en el baño y espera unos 20-30 min.

A continuación sacalo del baño,

toma un trozo de papel absorbente y sécalo con cuidado.

Hay que tener la precaución de no absorber líquido del capilar al secar.

¡Enciende la balanza,

Residuos

Max 4500 g d = 0,01 g

Aceitede oliva

El líquido problema debe estar a la misma temperatura, que el fluido de referencia.

20.0 ºC

Introduce el picnómetro con agua en el baño y espera unos 20-300 min.

A continuación sacalo del baño,

toma un trozo de papel absorbente y sécalo con cuidado.

Hay que tener la precaución de no absorber líquido del capilar al secar.

Vuelve rápidamente a la balanza con el picnómetro y pésalo de nuevo.

balanza

¡Enciende la balanza,

y tárala.

Residuos

Aceitede oliva

Max 4500 g d = 0,01 g

0.01 g

¡Enciende la balanza,

y tárala.

Toma el picnómetro con el aceite y pésalo.

Residuos

Aceitede oliva

Max 4500 g d = 0,01 g

0.00 g

¡Enciende la balanza,

y tárala.

Toma el picnómetro con el aceite y pésalo.

Toma nota del resultado de la masa del picnómetro + aceite:

Residuos

mp + L= (77,96 0,01) g

Hay que comprobar la temperatura. Toma el picnómetro y ponlo sobre el vidrio de reloj y destápalo.

Aceitede oliva

Max 4500 g d = 0,01 g

77.96 g

¡Enciende la balanza,

y tárala.

Toma el picnómetro con el aceite y pésalo.

Toma nota del resultado de la masa del picnómetro + aceite:

Residuos

mp + L= (77,96 0,01) g

Hay que comprobar la temperatura. Toma el picnómetro y ponlo sobre el vidrio de reloj y destápalo.

Coge el termómetro.

Aceitede oliva

Max 4500 g d = 0,01 g

0.00 g

Introduce el termómetro en el picnómetro y toma la lectura de la temperatura:

T = 22ºC

Retira el termómetro, y limpia todo el material que has usado.

Residuos

Aceitede oliva

Max 4500 g d = 0,01 g

0.00 g

Introduce el termómetro en el picnómetro y toma la lectura de la temperatura:

T = 22ºC

Retira el termómetro, y limpia todo el material que has usado.

Apaga la balanza y déjala limpia.

Residuos

Max 4500 g d = 0,01 g

0.00 g

Introduce el termómetro en el picnómetro y toma la lectura de la temperatura:

T = 22ºC

Retira el termómetro, y limpia todo el material que has usado.

Apaga la balanza y déjala limpia.

Residuos

Recuerda desechar los residuos en los contenedores adecuados.

Max 4500 g d = 0,01 g

Ya sólo nos queda realizar los cálculos.

Introduce el termómetro en el picnómetro y toma la lectura de la temperatura:

T = 22ºC

Retira el termómetro, y limpia todo el material que has usado.

Ya sólo nos queda realizar los cálculos.

Recuerda desechar los residuos en los contenedores adecuados.

Apaga la balanza y déjala limpia.

4. Cálculos

La densidad del agua, , viene dada por la relación entre la masa de agua, mw, y su volumen, V:

despejando V:

La densidad del aceite, , viene dada por la relación entre la masa de aceite, mL, y su volumen, V:

Residuos

Max 4500 g d = 0,01 g

Puesto que en las medidas realizadas con el picnómetro el V es fijo, sustituimos el volumen despejado de la densidad del agua en la ecuación de la densidad del líquido problema, y obtenemos una ecuación que nos permite calcular la densidad del aceite:

Los resultados obtenidos son:

• masa del picnómetro:

mp = (31,81 0,01) g

• masa del picnómetro + agua:

mp + w = (82,07 0,01) g

Residuos

• masa del picnómetro + aceite:

mp + L= (77,96 0,01) g

Max 4500 g d = 0,01 g

Necesitamos la densidad del agua a la temperatura medida:

densidad del agua a 22ºC = 0,9978 g/mL

Con esta información vamos a calcular la densidad del aceite.

(22ºC) = 0,9978 g/mL

Calculamos la masa de agua: mw = mp + w - mp = (82,07 0,01) g - (31,81 0,01) g mw = (50,26 0,02) g

Residuos

Y la masa del aceite: mL = mp + L - mp = (77,96 0,01) g - (31,81 0,01) g mL = (46,15 0,02) g

Max 4500 g d = 0,01 g

Si consideramos que la densidad del agua es un valor exacto, la densidad del aceite se obtiene de la siguiente manera:

(22ºC) = 0,9162 g/mL

Ya tenemos el valor de la densidad del aceite, ahora vamos a calcular el error.

Cálculo de error:

Para calcular el error absoluto, se parte de la fórmula del error relativo, teniendo en cuenta que hemos cosiderado el valor de la densidad del agua un valor exacto, y por lo tanto, sin error.

Residuos

Calculamos los errores relativos de la mw y mL:

Max 4500 g d = 0,01 g

El error relativo para la densidad del aceite es:

Despejamos el error absoluto:

Y el resultado para la densidad del aceite, es:

M. Piedad Ros Viñegla

Puedes repetir todos los pasos todas las veces que quieras

Recomendaciones:

• Con este método puedes obtener la densidad de líquidos claros y sólidos, y no se recomienda para líquidos muy viscosos o pastosos.

Residuos

• En el caso de formación persistente de burbujas en el seno del fluido, se pueden previamente desgasificar los líquidos mediante aplicación de vacío. Se conecta una bomba de vacío a un kitasatos cerrado que contiene el líquido. Este estará agitado mediate un agitador magnético.

Max 4500 g d = 0,01 g

• Para mayor precisión las medidas se deben realizar por tripilicado y realizar los cálculos con el valor promedio.

M. Piedad Ros Viñegla

Plantilla editable

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