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
editarEl 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
editarLa 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 |