Determinación de la densidad, punto de ebullición, conductividad y pH edeun líquido.

INTRODUCCIÓN:

Las propiedades físicas de la materia son aquellas características propias de la sustancia, que al ser observadas o medidas no producen nuevas especies químicas, por ejemplo: Olor, color, sabor, forma cristalina, temperatura de fusión, temperatura de ebullición, densidad, viscosidad, tensión superficial, presión de vapor, solubilidad, dureza, brillo, maleabilidad, ductibilidad, conductividad, etcétera.

En este blog, se abordarán las siguientes propiedades físicas:

Densidad.-

En el ámbito de la química y de la física, la densidad es la magnitud que refleja el vínculo que existe entre la masa de un cuerpo y su volumen. En el Sistema Internacional, la unidad de densidad es el kilogramo por metro cúbico (conocido por el símbolo kg/m3).

Ejemplo de densidades con líquidos y huevos.

La densidad es la relación que existe entre la masa de una sustancia y el volumen que ocupa n s = masa/ volumen.

·   -Unidades: g/cm 3 y g/mL y g/ L para gases.

·   -Normalmente en las tablas de densidades se reporta la temperatura a la cual se determinaron, ya que los volúmenes de los objetos pueden cambiar con ella.

·   -En el S.I. la densidad se expresa como s= kg/ m 3

·  -La densidad se maneja en forma indirecta cuando se utilizan los conceptos “pesado” y “ligero”

·   -Cuando en la vida cotidiana se dice “el hierro pesa más que el aluminio”

·   -Se refiere a que un trozo de hierro tiene mayor masa y por lo tanto pesa más en el mismo lugar que otro de aluminio del mismo volumen.

-Otra propiedad relacionada con la densidad es la densidad relativa : densidad de la sustancia/densidad del agua a 4°C.

Material Temperatura (°C) Densidad (g/cm3)

Pb                                              20 11.3

Ag                                              20 10.4

Cu                                              20 8.5

Fe                                              20 7.7

Al                                               20 2.7

H2O (S)                                     0 0.917

H2O (l)                                      4 1.0

H2O (l)                                      25 0.997

Etanol                                        25 0.791

Glicerina                                             25 1.26

Hg                                                      20 13.6

He                                                    20 0.000178

H                                                      20 0.000089

O                                                      20 0.00143

H2O (g)                                            100 0.000596

Punto de ebullición.-

es el termino que se le da al proceso que se produce al cambio de estado de una materia que pasa de liquido a gaseoso. asimismo, se refiere a la temperatura que provoca que la presión del vapor de un liquido iguale la presión del vapor por medio de la ebullición.

Ejemplo de ebullición del agua en una estufa con simples utensilios de cocina.

-MÉTODOS PARA DETERMINAR EL PUNTO DE EBULLICIÓN-

1) Método General: consiste en destilar una sustancia cuyo punto de ebullición se desea determinar, de forma tal que el bulbo del termómetro esté en contacto con los vapores de la ebullición y con el líquido que por condensación se formará sobre el bulbo.

2) Técnica Operatoria: Es cuando cuyo punto de ebullición se desea determinar y se agregan unos trocitos de piedra pómez o cerámica porosa para regular la ebullición. Se calienta a baño maría. Cuando la temperatura permanece constante y el líquido destila, se hace la lectura en el termómetro, que corresponde al punto de ebullición a la presión ambiente. Se mide la presión atmosférica en el barómetro y se anota su valor. Conviene siempre dejar que la destilación continúe unos minutos más observando el termómetro para ver si la temperatura permanece constante. Para líquidos cuyos puntos de ebullición sean inferiores a 100º C, se calienta el balón a baño María. Para puntos de ebullición superiores a 100º C, se seleccionan otros baños cuya temperatura de ebullición sea, como mínimo, 20º C mayor a la de la sustancia en ensayo.

3) Método de Siwoloboff: Este método tiene la ventaja que requiere muy poca cantidad de muestra. Consiste en colocar en un tubo de ensayo una pequeña cantidad del líquido a ensayar, se introduce en el líquido un tubo capilar cerrado a la llama en su extremo más fino, el cual irá hacia arriba. El capilar sirve, de manómetro indicador del instante en que se igualan la presión de vapor del líquido y la presión atmosférica

Técnica Operatoria: Se hacen tubos capilares estirando a la llama un tubo de vidrio fusible, se cortan de 5 a 6 cm de longitud y se cierran a la llama los extremos afilados. Se coloca en un tubo de ensayo, aproximadamente, 5 ml del líquido cuyo punto de ebullición se desea determinar y uno de los capilares, con el extremo cerrado hacia arriba. Se arma el dispositivo como indica. Se calienta en baño agitando y se observa el capilar. Al comienzo, del extremo abierto del capilar, se desprenden algunas burbujas cuyo número aumenta rápidamente, hasta que llega un momento en que se forma una serie continua de burbujas llamada “rosario de burbujas”.  Entonces, se lee la temperatura que indica el termómetro y que corresponde al punto de ebullición del líquido en ensayo a la presión atmosférica. Esta lectura se considera sólo de aproximación y no interviene en los cálculos. Se repite la experiencia dejando enfriar el líquido y el baño y utilizando un nuevo tubo capilar. 

Corrección de la temperatura de ebullición

En el caso de los líquidos, la temperatura de ebullición se ve afectada por los cambios en la presión atmosférica debidos a las variaciones en la altura. A medida que un sitio se encuentra más elevado sobre el nivel del mar, la temperatura de ebullición se hace menor . A una altura de 1500 m o 0.84 atm (Medellín, por ejemplo), el agua ebulle a 95 °C mientras que al nivel del mar el agua hierve a 100 °C.

Factores de corrección del punto de ebullición por cambios en la presión.

	Variación en T por p = 10 mm Hg
Teb normal (°C)	Líquidos no polares	Líquidos polares
50	0.380	0.320
60	0.392	0.330
70	0.404	0.340
80	0.416	0.350
90	0.428	0.360
100	0.440	0.370
110	0.452	0.380
120	0.464	0.390
130	0.476	0.400

Conductibilidad.-

la conductibilidad es el nombre que se le designa a una propiedad física que esta presente en algunos cuerpos, materiales o elementos y que hace que los mismos sean capaces de conducir a través de ellos la electricidad o al calor.es decir aquellos materiales conductores de electricidad o de calor tienen la facilidad de dejar pasar libremente a través de ellos a la corriente eléctrica o el calor.

 

Ejemplo de conductividad con cables, soluciones químicas y una lampara.

La determinación puede realizarse en el campo o en el laboratorio. No olvide utilizar recipientes bien limpios para acarrear las muestras de agua (preferentemente lávelos previamente y enjuáguelos con agua destilada). Las muestras que sean llevadas al laboratorio para la determinación de la conductividad, deben conservarse refrigeradas y ser analizadas antes del primer mes desde su colecta. La conductividad será determinada mediante la utilización de un conductímetro electrónico , el que genera una diferencia de voltaje entre dos electrodos sumergidos en agua. La caída en el voltaje debida a la resistencia del agua es utilizada para calcular la conductividad por centímetro. 

 

Si está disponible, utilice la solución estándar ([KCl](ac)=0,01M) para calibrar el conductímetro. Sin exceder el máximo nivel de inmersión marcado en el reverso del equipo (MAX LEVEL), sumerja el sensor en el recipiente con la solución y espere que la lectura se estabilice. Si la lectura es diferente a 1.413, utilizando el pequeño destornillador ajuste el valor a 1.413 µS/cm . Lave con abundante agua destilada el sensor, antes de utilizarlo para realizar la determinación. Tome el recipiente con la muestra y sumerja el sensor sin exceder el máximo nivel de inmersión marcado en el reverso del equipo (MAX LEVEL). Agite suavemente y espere que la lectura se estabilice.

Ph.-

Se trata de una unidad de alcalinidad o acidez de una solución, mas específicamente el pH mide la cantidad de iones de hidrogeno que contiene una solución determinada, el significado de sus siglas son, potencial de hidrogeniones, el pH se ha convertido en una forma practica d manejar cifras de alcalinidad, en lugar de otros métodos un poco mas complicados.

 

Escala de Ph.

 

El pH puede ser analizado en el campo o en el laboratorio. No olvide utilizar recipientes bien limpios para tomar y acarrear las muestras de agua (preferentemente lávelos previamente y enjuáguelos con agua destilada). Si la muestra es llevada al laboratorio, la determinación debe ser realizada preferentemente dentro de las 2 primeras horas a partir de la colecta, ya que puede cambiar por interacción con el anhídrido carbónico (CO2) atmosférico. Conserve las muestras refrigeradas para su transporte.

La determinación será realizada con tirillas indicadoras. Estas simplemente se sumergen por un instante en la muestra de agua, lo que provoca un cambio de color.

Aplicaciones del punto de ebullición:

1.- Determinar la pureza de la sustancia; Determinamos la pureza ya que si el punto de ebullición varía mucho la sustancia será impura.
2.-Destilación: Para una sola sustancia
3.-Para una mezcla: Para hacer la separación de un mezcla.
La destilación sirve para obtener el punto de ebullición y para purificar una sustancia.
4.-Obtener La presión del vapor de cada sustancia.
5.- Al disminuir podremos obtener el punto triple de la sustancia.

Aplicaciones del pH:

Una de las aplicaciones del pH en alimentos es la de funcionar como conservador, es decir, cuando un alimento posee demasiado pH ácido, este se acidifica, la añadidura de ácido acético en forma de vinagre permite la conservación de alimentos; y la producción de ácidos en la fermentación natural permite alargar la vida de los alimentos.

Cuando se realizan demasiados cultivos de diferentes organismos muchas veces es casi imposible identificarlos, aún cuando se emplee un microscopio. Por esta razón en los laboratorios se crean medios cultivos, los cuales son cultivos que han sido modificados cambiando su pH. El cambio del pH en un cultivo provoca que este cambie de color en el proceso de fermentación.

La medición del pH es indispensable para que un cultivo pueda obtener un mejor estudio. Los medidores de pH son potenciómetros los cuales ocupan un electrodo que posee un potencial dependiente de la cantidad de ion H+ presente en el cultivo.

Aplicaciones de la conductividad:

La unidad SI de conductividad es el s/m y, sin otro calificativo, se refiere a 25 ° C (temperatura estándar). A menudo, en la industria se utiliza la tradicional unidad de μS/cm. Los valores de μS/cm son más altos que los de μS/m en un factor de 100. De vez en cuando se encuentra en la escala de los instrumentos una unidad denominada como "CE" (conductividad eléctrica): 1 CE = 1 S/cm. A veces se encuentra la llamada mno (recíproco de ohmio): 1 mho/m = 1 S/m.

Bibliografía

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Imasd. (2013) determinación de la densidad punto de ebullición conductividad y ph

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UNAM. (2016). PROPIEDADES FISICAS. Obtenido de PROPIEDADES FISICAS: -Recuperado de: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/U1temas1.5a1.7_19118.pdf (03/11/18)

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Dorhman,P.(2013).CONDUCTIVIDAD.MEXICO:TECHLANDIA.

-Recuperado de: https://techlandia.com/conductividad-hechos_102837/
(03/11/18)

INTEGRANTES: 

-Fuentes Rosas Irán Valeria
-Guzmán Gonzalez Ziania Yairet
-Madonado Camargo Abraham J.
-Durán Morales Filiberto
-Trujillo Aguilar Miguel Angel