Física/Estructura de la materia/Instrumental para determinar densidad
Comenzaremos hablando de que la densidad y el peso específico guardan una relación muy estrecha entre si junto con la determw:inación de otras constantes físicas, nos permiten determinar la pureza o composición de muchas sustancias.
la masa se define como la cantidad de materia que contiene un cuerpo y es la misma en cualquier lugar y peso se define como la fuerza de atracción gravitacional ejercida por la tierra sobre un cuerpo y es directamente proporcional a su masa y a la aceleración de la gravedad y varia de acuerdo con la distancia que existe entre el cuerpo y el centro de la tierra.
En el Sistema Internacional de unidades la unidad de masa es el Kilogramo (Kg).
Dado que la masa y el peso de un cuerpo son numéricamente muy semejantes aunque con unidades diferentes, para uso común y en un laboratorio, bajo condiciones constantes, se toma la determinación de la masa, como equivalente del peso de un cuerpo.
A continuación se listan 2 de las maneras mas recurrentes de análisis del peso específico en los laboratorios químicos.
Determinación de peso específico relativo de sólidos utilizando la balanza Cent-o-Gram
[editar]El peso específico relativo de sólidos más pesados que el agua, puede ser determinado por medio de la balanza Cent-o-Gram, cuya construcción de basa en el principio de la Palanca de primer genero y la determinación en el Principio de Arquímedes el cual postula: "Todo cuerpo sumergido en un fluido experimenta un empuje vertical ascendente igual al peso del fluido desalojado".
El objeto sólido sólido debe cumplir con las siguientes características para la determinación:
- Ser más pesado que el agua
- Ser insoluble en agua
- No reaccionar con el agua
- No ser poroso
- Puede ser de forma regular o irregular.
La balanza Cent-o-Gram se compone de las siguientes partes:
| Nombre | Función |
|---|---|
| Fiel o Cruz | Sostiene las pesas y establece el equilibrio en la balanza |
| Pesas | Mediante su posición se restablece el equilibrio |
| Índice del Fiel | Permite saber cuando se tiene equilibrio en la balanza |
| Índice de Referencia | Permite saber cuando se tiene equilibrio en la balanza |
| Columna | Da soporte al fiel o cruz |
| Base | Da soporte a la balanza |
| Plataforma Para Peso Específico | Se le coloca un vaso de precipitados con agua para sumerguir el sólido |
| Platillo | Nos permite pesar objetos sólidos |
| Gancho Inferior del Estribo | Permite colgar objetos sólidos para pesarlos |
| Tuerca Compensadora | Permite equilibrar la balanza a ceros |
Técnica de Manejo
A) Nivelación de la balanza:
- Colocar las pesas de los brazos o regletas de la cruz en cero.
- Si el índice del fiel no coincide con el índice de referencia, girar la tuerca compensadora hasta lograr que coincidan ambos índices.
B) Peso del cuerpo al aire:
- Sujetar el objeto problema de un hilo de seda o alambre delgado, colocarlo en el gancho inferior del estribo.
- Al observar que la balanza de desequilibra, se debe mover las pesas sobre las regletas según sea necesario, iniciando por la de las Centenas, y de ahí hasta hacer que los índices coincidan nuevamente.
C) Peso del objeto sumergido en agua destilada
- Deslizar la plataforma para pesos específicos arriba y fijarla a una altura conveniente para colocar en ella un vaso de precipitados de 250ml de agua destilada.
- Introducir el objeto problema en el agua destilada, teniendo cuidado de de quede perfectamente cubierto con ella
- Determinar el peso como en el caso anterior.
Determinación de la densidad relativa de líquidos usando la balanza Mohr Westphal
[editar]La balanza Morh Westphal es una modificación muy útil de la balanza hidrostática que permite determinar la densidad relativa de líquidos con gran rapidez y bastante precisión. Su construcción se basa en la palanca de primer grado y la determinación en el principio de Arquímedes.
La balanza Mohr Westphal se constituye de las siguientes partes:
| Nombre | Función |
|---|---|
| Base | Da soporte a la balanza |
| Tornillo Nivelador | Se utiliza para nivelar la balanza al aire (la balanza debe tener buzo en el gancho) |
| Columna Móvil | Sirve para poder establecer la altura adecuada del buzo dentro de la probeta |
| Índice del Fiel | Permite saber cuando de tiene equilibrio en la balanza |
| Índice de Referencia | Permite saber cuando se tiene equilibrio en la balanza |
| Fiel o Cruz | Sostiene los jinetillos y establece equilibrio en la balanza |
| Cuchillas | Forman parte del sistema de equilibrio de la balanza |
| Gancho o Estribo | Sostiene al buzo o flotador |
| Contrapeso | Ayuda a sumergir el buzo en el líquido |
| Buzo o flotador | Es el cuerpo que experimenta el empuje del líquido |
| Probeta | Contiene el líquido problema o muestra |
| Columna Fija | Junto con la base da soporte a la base y la columna móvil |
| Tornillo de la Columna | Mantiene a una altura adecuada a la columna móvil de la balanza |
| Jinetillos | Se usan para establecer el equilibrio en la balanza |
Jinetillos
Son pequeñas piezas metálicas que se usan para dar equilibrio a la balanza, son 4 piezas de diferente peso y medida.
| Nombre del Jinetillo | Valor del Jinetillo |
|---|---|
| Jinetillo "A" | 0.1 |
| Jinetillo "B" | 0.01 |
| Jinetillo "C" | 0.001 |
| Jinetillo "D" | 0.001 |