Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la densidad de una disolución y su concentración.

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Otro equipo de medición importante que se utilizó dentro del experimento, fue la balanza analítica. La balanza es un instrumento que mide la masa de un cuerpo o sustancia, utilizando como medio de comparación la fuerza de la gravedad que actúa sobre el cuerpo. Dependiendo del trabajo que se quiera realizar, se selecciona el tipo de balanza más adecuada en cuanto a sensibilidad y rapidez en la pesada. La sensibilidad de una balanza depende de su capacidad: una balanza diseñada para pesar kilogramos difícilmente tendrá la sensibilidad necesaria para tener reproducibilidad en pesadas de miligramos. En el laboratorio se utiliza la balanza para efectuar actividades de control de calidad –con dispositivos como las pipetas-, para preparar mezclas de componentes en proporciones predefinidas y para determinar densidad o pesos específicos. Las balanzas analíticas modernas, que pueden ofrecer valores de precisión de lectura de 0,1 micras a 0,1 mg, están bastante desarrolladas de manera que no es necesaria la utilización de cuartos especiales para la medida del peso. Aún así, el simple empleo de circuitos electrónicos no elimina las interacciones del sistema con el ambiente. De estos, los efectos físicos son los más importantes porque no pueden ser suprimidos. Las balanzas se diferencian entre sí por el diseño, los principios utilizados y los criterios de metrología que utilizan. Una de las exigencias que se plantean a la Química analítica cuantitativa es la Exactitud, es decir, que los resultados sean lo más próximos a la realidad posible. Desde luego, esta exactitud deberá ser alcanzada generalmente con masas de Muestras muy pequeñas, ya que el trabajo con grandes masas de Matrices resulta engorroso y lleva mucho tiempo, por lo tanto, la exactitud deseada solo podrá alcanzarse con un instrumento capaz de lograr altos niveles de exactitud en pesadas de masas pequeñas. Estos objetivos son alcanzables en la práctica con el empleo de la balanza analítica.

Esta investigación se realizó con el fin de otorgar los conocimientos necesarios para resolver problemas comunes dentro del campo profesional en la industria utilizando los conceptos aprendidos, estableciendo una relación entre variables y formando modelos matemáticos y llevando a cabo procedimientos experimentales para la resolución de estos y así comprobar las hipótesis planteadas.

II.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la densidad de una disolución y su concentración.

III.- SELECCIÓN Y ASIGNACIÓN DE VARIABLES

Variable independiente: Concentración.

Variable dependiente: Densidad.

IV.- CONTROL DE VARIABLES EXTRAÑAS

Temperatura: conforme incrementa la temperatura la solubilidad se vuelve mayor, y al descender, decrece. Así mismo, la densidad de las disoluciones puede variar. Para evitar esto, se trabajará en el menor tiempo posible a temperatura ambiente.

Pureza: Es una variable difícil de controlar, por lo que se trabajará con la misma marca tanto para la sustancia sólida como para la líquida para que no varíe la composición.

Humedad del aire: No será posible mantener un control de esta variable, pero mantendrá el interior de la balanza analítica lo más seco posible.

Luz y aire: La balanza se mantendrá alejada de la ventana para que no reciba luz directa y afecte a las mediciones, al igual que se evitará la generación de corrientes de aire cerca de la balanza por el mismo motivo.

Presión: La experimentación para todas las determinaciones se llevará a cabo bajo la presión atmosférica del área de Cuautitlán Izcalli, Edo. Mex.

Presión de vapor. - Mientras no se utilicen las sustancias a trabajar, se mantendrán en recipientes cerrados. Se procurará la realización experimental en un tiempo corto, para cada caso, esto para evitar la pérdida de sustancia ocasionada por esta propiedad.

V.- HIPÓTESIS

La densidad de una disolución sólido-líquido (Nacl/ agua) y líquido-líquido (Vinagre de manzana /agua), respecto a su concentración, mantienen una relación lineal positiva.

VI.- MÉTODO

- SUJETO DE ESTUDIO:

- Sal de mesa refinada y yodada marca Fragata. Es un compuesto iónico formado por un catión sodio (Na+) y un anión cloruro (Cl-), y, como tal, puede reaccionar para tener cualquiera de estos dos iones. Como cualquier otro cloruro iónico soluble, precipita cloruros insolubles cuando es agregado a una solución de una sal metálica apropiada. Como la mayoría de las sales iónicas confiere propiedades coligativas a sus disoluciones, es decir es capaz de variar la presión de vapor de la disolución, elevar el punto de ebullición y descender el punto de congelación según su concentración molar.

Apariencia: Incoloro; aunque parece blanco si son cristales finos o pulverizados.

Densidad: 2,16 g/cm³ kg/m3; 2,16 g/cm³ g/cm3, Masa molar: 58,4 g/mol

Punto de fusión: 1074 K (801 °C), Punto de ebullición: 1738 K (1465 °C)

Estructura cristalina: f.c.c.

Solubilidad en agua: 35,9 g por 100 mL de agua a 25°C

Producto de solubilidad: 37,79 mol

Vinagre de manzana marca Clemente Jacques de 500mL . Con una acidéz total expresada como ácido acético 5%. Contiene agua, vinagre de alcohol de caña, vinagre de manzana, color caramelo, saborizante de manzana y metabisulfito de sodio. Elaborado por Sabormex S.A. de C.V. El ácido acético, ácido metilencarboxílico o ácido etanoico, se puedeencontrar en forma de ion acetato. Éste es un ácido que se encuentra en el vinagre, siendo el principal responsable de su sabor y olor agrios. Su fórmulaes CH3-COOH (C2H4O2). De acuerdo con la IUPAC se denomina ácido etanoico. Utilizado principalmente como aderezo en las comidas, sustituyendo al vinagre de vino. Su contenido en ácido acético es inferior al del vinagre de vino, por ello, resulta más suave para el estómago.

Agua destilada. Agua purificada por destilación de manera que se eliminan las sales disueltas y otros compuestos. Es un líquido incoloro, que forma cristales hexagonales al congelarse. Sus propiedades físicas difieren de