determinación de la densidad de nacl de concentración desconocida usando un volumen calibrado

7/21/2019 Determinacin de La Densidad de NaCl de Concentracin Desconocida Usando Un Volumen Calibrado

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Universidad de Puerto Rico

Recinto de Rio Piedras

Facultad de Ciencia NaturalesDepartamento de Qumica

Informe 1: Determinacin de la densidad de una solucin de cloruro de sodio (NaCl) deconcentracin desconocida usando un volume calibrado.


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ndice

Extracto.1

Introduccin.. 2

Metodologa...... 3 4

Datos Tabulados 5 6

Grfica.7

Clculos. 78

Resultados Tabulados ... 9

Discusin.. 10

Conclusin 11

Referencias 12


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Extracto:

Iniciando el laboratorio, se limpi los equipos volumtricos, estos son: la bureta, lapipeta, la probeta y el vaso, luego se calibr la bureta como asignado por la profesora. Para esto,

se pes un vaso vaco y luego descarg diez mililitros de agua con la bureta. Se utiliz la

densidad de agua a la temperatura del laboratorio y se determin el volumen del agua. Losresultados obtenidos no fueron precisos ya que la bureta no tenia un sello hermtico, filtrando

lquido por el mismo. Se compar los equipos volumtricos y se determin el ms preciso y

exacto, descartando la bureta por su defecto. Se finaliz la calibracin de los instrumentosvolumtricos y se prepar una solucin de cloruro de sodio a una concentracin dada. Se pes un

vaso vaco y se aadi el cloruro de sodio y se obtuvo la masa del compuesto por diferencias en

peso. A seguir, se aadi cien gramos de agua al vaso con el compuesto, batiendo este hasta que

se disolviera el compuesto y se obtuvo la concentracin de la solucin deseada. Despus se pesoun vaso vacio y se descarg diez mililitros de la solucin preparada utilizando el instrumento

ms exacto y preciso segn las calibraciones al comienzo del laboratorio. Con la masa y el

volumen, se determin la densidad de la solucin preparada y se sac su promedio y desviacin a

la temperatura del saln, dando un promedio bastante exacto y una desviacin bastante precisa.

Se utiliz el instrumento volumtrico ms exacto y preciso y se determin la densidad de

una solucin de cloruro de sodio de concentracin desconocida, repitiendo los pasos anteriores yse obtuvo un promedio cercano al dado con una desviacin de poco error. Para culminar, se

compararon los resultados nuestros con los restultados de las distintas soluciones de

concentraciones diferentes con su pomedio y desviacin estndar. En conclusin, se descubrientre los tres equipos volumtricos, cual es el ms exacto y el ms preciso, tambin, se determin

la densidad distinta de la solucin con concentracin conocida y la densidad de la solucin con

concentracin desconocida.


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Metodologa:

Antes de comenzar el experimento, se llen un vaso de cristal con aproximadamente 600mL de agua destilada y se dej reposar unos minutos en lo que el agua alcanz 22.8C siendo

esta la temperature del salon. Esta fue el agua que se utiliz durante todo el experimento.

Luego se calibr y se seleccion el instrumento volumtrico ms exacto y preciso. Se

calibr una bureta, una pipeta, una probeta y se determin de forma indirecta cunto volumen de

agua descarga cada uno de estos instrumentos. Se determin la masa del volumen de agua quedescarg el equipo volumtrico bajo estudio y se utiliz la densidad de agua a la temperatura

anteriormente mencionada y se determin el volumen real que dicho equipo descarg.

Se limpiaron los instrumentos volumtricos (bureta, pipeta, probeta) con agua y jabn,enjuagndolos con suficiente agua de la llave y se removi todo el jabn y, finalmente, se

enjuag no menos de tres veces con agua destilada. Se sec la parte exterior de cada uno de los

equipos y se manejaron con cuidado para evitar que se rompieran.

Se llev a cabo la calibracin de cada uno de los equipos volumtricos asignados. Se

descarg en un vaso previamente pesado 10 mL de agua con el primer equipo volumtrico

seleccionado. Se anot la temperatura del agua. Se determin la masa del vaso con los 10 mL deagua que descarg y se determin, por diferencia, la masa de estos 10 mL de agua.

Se utiliz la densidad de agua que aparece en la Tabla 1 para la temperaturaexperimentalmente determinada, asi como la Ecuacin 1, se calcul el volumen de agua

descargada. Se repiti este experimento dos veces adicionales para dicho equipo volumtrico y

se determin el promedio del volumen final descargado y su correspondiente desviacin

estndar. Se tabularon los resultados utilizando el formato que aparece en la Tabla 2.

Se repiti el procedimiento en triplicado para cada uno de los equipos volumtricos

restantes.

Se prepararon cinco soluciones de NaCl de concentraciones diferentes. Estas fueron: 1.0,

5.0, 7.5, 10.0, 15.0% p/p. Cada grupo prepar una solucin de concentracin diferente, la cul se

asign por la instructora. Al finalizar la experiencia se colectaron y se compartieron los datos delos grupos. Se consider importante que se tuviese la mayor exactitud possible de la

concentracin de la solucin.

Se anot la concentracin de la solucin de NaCl asignada: 1.0% p/p.

Se prepar aproximadamente 100 g de la solucin acuosa de NaCl cuya concentracin le

fue asignada. Se realizaron los clculos pertinentes y se determin el peso de NaCl para dichasolucin. Se pes la cantidad necesaria de NaCl y se disolvi en suficiente agua para obtener la

concentracin deseada.

Se agit suavemente el NaCl mientras se aadi el agua y se disolvi completamente.


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Se calcul y se anot en la libreta el % p/p de la solucin preparada.

Cada grupo determin la densidad de la solucin que prepar.

Se determin la densidad de la solucin de NaCl preparada utilizando el instrumento

volumtrico ms preciso y exacto, segn la calibracin realizada en la parte A de esteprocedimiento. Se pes el vaso dnde se descarg los 10 mL de la solucin preparadaanteriormente. Conociendo la masa y el volumen obtenido de la calibracin del instrumento se

determin la densidad de la solucin.

Se reportaron los resultados como valor promedio y desviacin estndar de las medidas.

Se report tambin la temperatura del salon.

Se le asign una solucin de NaCl de concentracin desconocida a cada grupo.

Se utiliz el instrumento ms preciso y exacto, segn encontrado en la parte A de este

procedimiento, se determin tres veces la densidad de la solucin de NaCl asignada. Se repitiel procedimiento de la parte C que se realiz con la solucin de concentracin conocida.

Se report los resultados como valor promedio y desviacin estndar de las medidas. Se

report la temperatura del saln.


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Datos Tabulados

Tabla 1:

Medidas de masa de H2O obtenidas con la Bureta

1 2 3Masa vaso vaco 0.01 g 28.22 g 28.23 g 28.23 gMasa vaso + H2O 0.01 g 38.06 g 38.17 g 38.14 g

Masa H2O 0.02 g 9.84 g 9.94 g 9.91 gVolumen H2O 9.86 mL 9.96 mL 9.93 mL

Tabla 2:

Tabla 3:

Informacin necesaria Valor numricoSolucin NaCl asignada 1.0 %Masa solucin deseada 100.00 gMasa NaCl calculada 1.00 g

Datos experimentales

Masa vaso vaco 0.01 g 73.46 gMasa vaso + NaCl 0.01 g 74.46 g

Masa NaCl 0.01 g 1.00 gMasa vaso y solucin 0.01 g 173.46 g

Masa solucin 0.01 g 100.00 gConcentracin de la solucin 1.00%

Valores de volumenes descargados por los diferentes equipos volumtricosVol1(mL) Vol2(mL) Vol3(mL) Volprom(mL) Desviacin estndar (mL)

Pipeta 9.95 mL 9.96 mL 9.93 ml 9.96 mL 0.02 mLBureta 9.86 mL 9.96 mL 9.93 mL 9.92 mL 0.05 mLProbeta 9.98 mL 9.99 mL 9.94 mL 9.97 mL 0.03 mL


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Tabla 4:

Determinacin de la densidad de solucin de NaCl 1.00%Medida 1 2 3

Masa vaso vaco 0.01 g 28.84 g 28.83 g 28.84 g

Masa vaso + solucin 0.01 g 38.85 g 38.82 g 38.83 gMasa solucin 0.01 g 10.01g 9.99 g 9.99 gDensidad solucin 1.01 g/mL 1.00 g/mL 1.00 g/mL

Densidad promedio 1.000 g/mLDesviacin estndar 0.006

Temperatura solucin 22.8C

Tabla 5:

Determinacin de la densidad de solucin desconocida

Medida 1 2 3Masa vaso vaco 0.01 g 28.85 g 28.84 g 28.84 gMasa vaso + solucin 0.01 g 39.58 g 39.60 g 39.59 g

Masa solucin 0.01 g 10.73 g 10.76 g 10.75 gDensidad solucin 1.08 g/mL 1.08 g/mL 1.08 g/mL

Densidad promedio 1.08 g/mLDesviacin estndar 0

Temperatura solucin 22.8C


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Grfica:

*El valor de la densidad del grupo #6 fue descartado ya que tenia un error mayor que la delprimer grupo.

Clculos:

1) Concentracin del desconocido utilizando la ecuacin: y = mx+b.

y = Densidad promedio

m = pendiente

x = concentracin del desconocidob = dado

1.08 = 0.012x + 0.9237

x = 13.025

Grupo 1

Grupo 2

Grupo 3

Grupo 4Grupo 5

y = 0.012x + 0.9237

R = 0.8228

0.92

0.94

0.96

0.98

1

1.02

1.04

1.06

1.08

1.1

1.12

0 2 4 6 8 10 12 14 16

D

ensidadg/mL

Concentracin % m/m

Las distintas densidades de las soluciones de NaCl a distintas concentracionesa una temperatura de 22.8C


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2) Como encontrar la densidad utilizando la eccuacin: D = m/V

D = densidad en g/mL

m = masa en g

V = volumen en mL

D = 10.01 g/9.96 mL

D = 1.01 g/mL

3) Concentracin de la solucin utilizando la ecuacin: % m/m = masa soluto/masa

solucin x 100

% m/m = 1.00 g/100.0 g x 100

% m/m = 1.00%

4)

Densidad promedio utilizando la ecuacin: D = n1+ n2+ n3

3

D = densidad promedio

n1 =densidad 1

n2 = densidad 2

n3 = densidad 3

D = 1.01 + 1.00 + 1.00

3

D = 1.000

5) Desviacin estndar urilizando la formula:

S = Desviacin estndar

= Sumatoria

i = Datode zero a uno

N = Nmero de trmino

xi = Nmero con trmino

x = Promedio

s = (1.011.00)2+ (1.001.00)

2+ (1.001.00)

2 = 0.006

2


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Resultados Tabulados:

Tabla 1:

Resultados GrupalesGrupo Concentracin % m/m Densidad promedio Desviacin estndar

1 1.00 0.929 0.0022 5.00 0.954 0.0023 7.51 1.05 04 10.04 1.07 0.015 15.01 1.08 06 1.00 1.000 0.006


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Discusin:

Se comenz con la calibracin de la pipeta, bureta, probeta para utilizarse en el

experimento. El equipo volumtrico ms exacto fue la probeta ya que los resultados de la

calibracin, obteniendo el promedio ms cercano de 9.97 mL. La bureta y la pipeta recibieron

valores con promedios ms lejanos al esperado de 9.92 mL y 9.96 mL respectivamente. Elequipo volumtrico mas preciso fue la pipeta ya que se obtuvo una desviacin estndar de 0.02

mL. La bureta y la probeta tuvieron valores con una desviacin mayor de 0.05 mL y 0.03 mL

respectivamente. Como resultado esperado la pipeta sali ser el ms exacto pero no el ms

preciso ya que se consider un error sistemtico identificado como una particularidad del

operador. La bureta se descart debido a un error craso del equipo cundo se identific una falta

del sello de la valvula que permitia perdida de liquido durante la calibracin, no se pudo corregir

el mismo.

Las distintas densidades de las soluciones de NaCl a distintas concentraciones a una

temperatura de 22.8C fueron exploradas obteniendo resultados variados como fueronidendificados en los resultados tabulados. En el grupo 1 y 2 no hubo error ya que la

concentracin fue la esperada con resultados de 1.00% y 5.00% respectivamente. En los grupos

3, 4 y 5 se encontraron errores ya que la concentracin no fue la esperada con resultados de

7.51%, 10.04% y 15.01% respectivamente. Podemos atribuir el error inherente sistemtico al

equipo utilizado. En el equipo podemos idendificar que la balanza tena dos espacios decimales

no permitiendo la lectura de un possible peso registrado en una tercera cifra. La pipeta se

seleccion entre los equipos volumtricos siendo este el ms preciso y exacto, an asi este posee

un margen de error que afecta el resultado final. Tambin podemos identificar el error presente

en el operador en el manejo de las soluciones o qumicos utilizados en el experimento, cmo por

ejemplo al remover el instrumento de batir despus de una mezcla, ste podria remover material

que definitivamente cambiara el valor, ya sea en peso cmo en volumen. Estan presentes los

errores inadvertidos y errores de apreciacin en la lectura de las medidas siendo estos aleatorios

e inevitables. Hemos podido comprobar que el mtodo utilizado est ampliamente aceptado

como forma bsica estndar para determinar la densidad de una solucin.


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Colnclusin:

El mtodo de calibracin para instrumentos volumtricos fue demostrado,

identificando el mejor artefacto a utilizar basado en los resultados numricos. Utilizando este

equipo se determinaron las densidades de soluciones a distintas concentraciones en porciento por

peso de NaCl. Con dicha informacin se determin la concentracin de una solucin de NaCldesconocida, utilizando la curva de calibracin presentada en la grfica con sus clculos

pertinentes.


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Referencia:

1. Sarquis, Mickey and L. Sarquis, Jerry, Holt McDougal Modern Chemestry, Mifflin

Harcourt: Florida, 2012; pg. 36.

2.

S. Silberberg, Martin, Chemestry: The Molecular Nature of Matter and Change, FifthEdition; McGraw-Hill: New York, 2009; pg. 22.

determinación de la densidad de nacl de concentración desconocida usando un volumen calibrado

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