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I. OBJETIVOS

Identificación, usos y funciones de los materiales más usados en el laboratorio de Química general e inorgánica.

Determinar experimentalmente la densidad de sólidos y líquidos. Adquirir experiencia en la estimación de las dimensiones de volúmenes y

pesos. Determinación de los porcentajes de error obtenidos en la práctica

experimental por cada alumno.

II. MARCO TEORICO

1- MATERIALES OBSERVADOS EN EL LABORATORIO

1.1 Balanza: La balanza es un instrumento que mide la masa de una sustancia o cuerpo, utilizando como medio de comparación la fuerza de la gravedad que actúa sobre dicha masa. La balanza tiene también otros nombres, entre los que destacan báscula y peso. En el laboratorio se utiliza la balanza para varios cometidos como: preparar mezclas de componentes en proporciones definidas; determinar densidades o pesos específicos y efectuar actividades de control de calidad con dispositivos como por ejemplo las pipetas. Las balanzas se diferencian entre sí por el diseño, los principios utilizados en su funcionamiento y la sensibilidad que poseen. En la actualidad podríamos considerar que existen dos grandes grupos: las balanzas mecánicas y las balanzas electrónicas.

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BALANZA CLASICA: Formada por dos platillos colgantes, que penden de un brazo. Requieren de pesas que sirven como contrapeso del objeto a pesar.

BALANZA CON RESORTE: La balanza con resorte destaca por una alta precisión: desviación máxima ± 0,3 % de la carga. 

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1.2 Probeta: Son instrumentos de laboratorio que se utilizan sobre todo en análisis químico para contener o medir volúmenes de líquidos de forma aproximada. La probeta es un recipiente cilíndrico de vidrio con una base ancha, que generalmente lleva en la parte superior un pico para verter el líquido con mayor facilidad. Las probetas suelen ser graduadas, es decir, llevan grabada una escala que permite medir un determinado volumen, aunque sin mucha exactitud. Cuando se requiere mayor precisión se recurre a otros instrumentos como las pipetas

1.3 Pipeta : Están diseñadas para trasvasar volúmenes conocidos de un recipiente a otro. Los dos tipos de pipeta que se utilizan con mayor frecuencia son la pipeta de Mohr o graduada y la volumétrica. En la primera se pueden medir distintos volúmenes de líquido, ya que lleva una escala graduada.

1.4 Propipeta: Herramienta de goma, creada especialmente para asegurar la transferencia de líquidos de todo tipo (en conjunto con la pipeta) especialmente los que poseen propiedades especificas (infecciosos, corrosivos, tóxicos, odoríferos, radiactivos o estériles)

1.5 Pisceta: Es un frasco cilíndrico de plástico o vidrio con pico largo, que se utiliza en el laboratorio de química o biología, para contener algún solvente, por lo general agua destilada o desmineralizada, aunque también solventes orgánicos como etanol, metanol, hexano, etc.

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Balanzas electrónicas

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2- DETERMINACION DE LA DENSIDAD DE LIQUIDOS

DETERMINACION DE LA DENSIDAD DE AGUA

1. Pesar probeta graduada de 50ml limpia y seca.2. Añadir con una pipeta de 10ml de afua y pesar nuevamente.3. Repetir la operación aumentando cada vez 10ml, hasta llegar a 50ml, pensando en cada

aumento de volumen.4. En cada pesada y medida de volumen cada alumno calculara su porcentaje de error

practico.

DETERMINACION DE LA DENSIDAD DE SOLIDOS

El volumen de sòlido se determina por desplazamiento de un volumen de agua (princio de Arquimedes)

1. En una probeta graduada de 50ml añadir 20ml de agua (leer con aproximaciòn de 0.1ml) anotar los datos.

2. Pesar el solido (el profesor le indicara ) y colocarlo dentro de una probeta, el nuevo volumen alcanzado menos el volumen original, es el volumen de la muestra que se peso. Repetir 2 veces mas, agregando mas solido.

3. Repetir la experiencia con otra muestra. Calcular el porcentaje de error.

3- ARQUIMEDES Y SU FAMOSO EUREKA

Arquímedes nació en el año 212 A.C en la cuidad de Siracusa, fue quizá uno de los matemáticos más importantes no sólo de sus tiempos, sino que también de la historia.

Estudió en Alejandría, la cuna del conocimiento en esa época, bajo otras grandes a los que sorprendió no sólo por su genialidad, sino por su particular forma de expresarse y un humor que le provocó más de un problema.

Si bien la matemática era su pasión y es responsable de varios enunciados que se utilizan en la geometría moderna, también contribuyó fuertemente en la física y en el área bélica. Los conocimientos de Arquímedes, fueron utilizados para diseñar varias máquinas utilizadas durante las Guerras púnicas, en las que perdió la vida el año 212 A.C.

LA EUREKKA: La Hidráulica, tiene como una de sus bases más importantes el llamado Principio de Arquímedes, a través del cual se explica que un cuerpo no puede ocupar simultáneamente el lugar del otro sin desplazarlo. El enunciado formal es:

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“Un Cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, experimenta un empuje de abajo hacia arriba igual al peso del volumen que desaloja.”

En el siglo III a.C., el rey Hierón II gobernaba Siracusa. Siendo un rey ostentoso, pidió a un orfebre que le crease una hermosa corona de oro, para lo que le dio un lingote de oro puro. Una vez el orfebre hubo terminado, le entregó al rey su deseada corona. Entonces las dudas comenzaron a asaltarle. La corona pesaba lo mismo que un lingote de oro, pero ¿y si el orfebre había sustituido parte del oro de la corona por plata para engañarle?

Ante la duda, el rey Hierón hizo llamar a Arquímedes, que vivía en aquel entonces en Siracusa. Arquímedes era uno de los más famosos sabios y matemáticos de la época, así que Herón creyó que sería la persona adecuada para abordar su problema.

Arquímedes desde el primer momento supo que tenía que calcular la densidad de la corona para averiguar así si se trataba de oro puro, o además contenía algo de plata. La corona pesaba lo mismo que un lingote de oro, así sólo le quedaba conocer el volumen, lo más complicado. El rey Hierón II estaba contento con la corona, y no quería fundirla si no había evidencia de que el orfebre le había engañado, por lo que Arquímedes no podía moldearlo de forma que facilitará el cálculo de su volumen.

Un día, mientras tomaba un baño en una tina, Arquímedes se percató de que el agua subía cuando él se sumergía. En seguida comenzó a asociar conceptos: él al sumergirse estaba desplazando una cantidad de agua que equivaldría a su volumen. Consecuentemente, si sumergía la corona del rey en agua, y medía la cantidad de agua desplazado, podría conocer su volumen.

Sin ni siquiera pensar en vestirse, Arquímedes salió corriendo desnudo por las calles emocionado por su descubrimiento, y sin parar de gritar ¡Eureka! ¡Eureka!, lo que traducido al español significa “¡Lo he encontrado!”. Sabiendo el volumen y el peso, Arquímedes podría determinar la densidad del material que componía la corona. Si esta densidad era menor que la del oro, se habrían añadido materiales

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de peor calidad (menos densos que el oro), por lo que el orfebre habría intentado engañar al rey.

Así tomó una pieza de plata del mismo peso que la corona, y otra de oro del mismo peso que la corona. Llenó una vasija de agua hasta el tope, introdujo la pieza de plata y midió la cantidad de agua derramada. Después hizo lo mismo con la pieza de oro. De este modo, determinó qué volumen equivalía a la plata y qué volumen equivalía el oro.

III. DATOS EXPERIMENTALES Y/O OBSERVACIONES

El primer experimento realizado se hizo de la siguiente manera:1.- Pesamos la probeta vacía, en la balanza electrónica.2.- Una vez pesado, apuntamos el peso obtenido.3.- Luego con la ayuda de la pipeta extraemos 10 ml. de agua de la pisceta.4.- Para luego agregar los 10 ml. a la probeta pesada.5.- Después pesar nuevamente la probeta con el agua incluida, y apuntar el peso.SACAR PORCENTAJE:1.- Restar:Probeta con agua – Probeta sin agua = Ve2.- Calculamos el error absoluto, sabiendo que el Vt=10; ya que en el paso 3 extrajimos 10 ml. de agua.3.- Finalmente calculamos el porcentaje de error.

IV. TABLA DE REPORTE DE RESULTADOS FINALESPARTE EXPERIMENTAL

Materiales y Reactivos

Balanza Bureta Zinc en granallas Pipeta de 10ml Soporte universal Plomo Cobre Probeta de 50ml Pisceta Matraz Erlenmeyer Fiola Agua

5.1 Determinación del error: Es la cuantificación del error en una experiencia.

ERROR ABSOLUTO:

Error abs = Vt−Ve

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PORCENTAJE DE ERROR:

% de error= Vt−VeVt

×100

DONDE:

Vt: Valor teórico

Ve: Valor experimental

5.2 Porcentaje de error: Aquí se determinó cuánto es el porcentaje de error de cada alumna de la segunda mesa del laboratorio.

V. CONCLUSIONES

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Finalizando con esta primera práctica del laboratorio de química general y ambiental de la escuela de ingeniería ambiental concluimos que:1.- Hubieron márgenes de errores significativos en cada una de las alumnas de la segunda mesa, provocado por malas pesadas y confusiones en sacar el porcentaje.2.- Concluimos luego de hacer varias pruebas para llegar al margen de error de o% que es necesario cumplir con una serie de reglas para poder llegar al resultado exacto. Es importante estar completamente concentrados, tener todos los materiales a la mano y saber q hacer, ya que en el experimento que hicimos el error se puede corregir con mucha facilidad, pero no en otros donde los procedimientos son muy largos y complejos donde tener un error significaría perdidas graves

VI. RECOMENDACIONESTeniendo ya experiencia en esta primera practica sabemos que hemos cometido errores por ello se recomienda estar más concentrados la próxima vez y tratar de estar entre los márgenes de 0% a 3%, además considerar no cometer errores en las pesada.También recomendamos que la balanza debe de estar a la mitad de su escala en la medida, puesto que si esta al inicio o es llevada a su límite es ahí donde encontraremos mayor probabilidad de error.

VII. CUESTIONARIOVII.1. DEFINA QUE ES UN MATERIAL VOLUMETRICO EN INDIQUE TRES EJEMPLOS.Como su nombre lo indica, son aquellos instrumentos utilizados para medir volumen y que está constituido por vidrio para permitir la visualización del líquido o líquidos que se desea medir, aunque en algunos casos se utiliza plástico transparente, para evitar una reacción entre el líquido y el vidrio( por ejemplo cuando se mide ácido fluorhídrico).

Algunos de los materiales volumétricos que se observan en un laboratorio de química son la probeta, la pipeta, que ya fueron definidas en puntos anteriores, así como las buretas que son instrumentos de ajuste para verter mediante una válvula de descarga que permite controlar el flujo del líquido.

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VII.2. MEDIANTE UN ESQUEMA DE LA BALANZA UTILIZADA, INDIQUE LAS PARTES MAS IMPORTANTES Y LA SENSIBILIDAD

7.2.1 Sensibilidad de una balanza

Llamamos resolución o sensibilidad de una balanza a la menor cantidad que es capaz de apreciar y medir. Por ejemplo, decimos

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Pipeta Probeta Bureta

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que una balanza tiene una resolución de 1 mg cuando permite pesar 1 mg de cualquier sustancia o permite apreciar diferencias de 1 mg.

Se fabrican balanzas con resoluciones comprendidas entre márgenes bastante amplios, así en el laboratorio podemos encontrar balanzas con resoluciones que oscilan entre el cg (0,01 g) y una milésima de mg (0,001 mg). Para la mayoría de las necesidades del análisis cuantitativo basta una balanza cuya carga máxima sea de 100 – 200 g y de 0,1 mg de sensibilidad

VII.3. ELABORE UNA LISTA DE ACCIONES INCORRECTAS EN EL USO DE LA BALANZA QUE OCASIONE CAUSAS DE ERROR EN LA PESADA.

Mesa inestable de pesada. Mesa magnética, sin protección contra cargas eléctricas. La lectura de la balanza es inestable, esto es ocasionado por la

vibración de la superficie y la inestabilidad de la base. Situar la balanza en la corriente de aire de aparatos de climatización

o de aparatos con ventiladores, como ordenadores o grandes aparatos de laboratorio.

Que la balanza este situada al lado de una puerta. Que la balanza se encuentre en un lugar muy frecuentado Las personas al pasar provocan normalmente corrientes de aire

en el lugar de pesada. La balanza no puesta en cero antes de la lectura, la lectura del peso

es incorrecta. Cable de interconexión desconectado o mal ajustado en la balanza.

DEFINICION EJEMPLOS

PRESICION

Capacidad de un instrumento de dar el mismo resultado en mediciones diferentes de la misma manera.Está asociada a la sensibilidad del instrumento.No se relaciona con el valor verdadero.

En una prueba de puntería un hombre dispara varios tiros, los tiros tuvieron poca precisión ya que cayeron en todas las partes de tablero.

EXACTITUD

Capacidad de un instrumento experimentado de acercarse al valor de la magnitud real con el obtenido.

En esta misma prueba se observa también que tiene un alto grado de exactitud ya que le dio al centro del tablero.

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SENSIBILIDAD

Llamamos resolución o sensibilidad de una balanza a la menor cantidad que es Capaz de apreciar y medir.

Decimos que una balanza tiene una resolución de 1 mg cuando permite pesar 1 mg de cualquier sustancia o permiteapreciar diferencias de 1 mg.

Mala calibración de la balanza sin supervisión, la balanza solo debe de ser manipulada por una persona apta.

VII.4. ESTABLEZCA LA DIFERENCIA QUE HAY ENTRE PRECISION, EXACTITUD Y SENSIBILIDAD DANDO UN EJEMPLO EN CADA CASOVII.5. ¿QUE CUIDADOS SE DEBEN TENER EN LA MANIPULACION DE LOS

ACIDOS Y BASES CONCENTRADAS?Los cuidados que deben tenerse son: Manipular cuidadosamente los recipientes con los ácidos y bases

concentradas. En caso de que se derramen en la piel enjuagar la zona afectada con

abundante agua. En caso de que se derramen en el suelo baldear el piso con

abundante agua con detergente y ventilar el lugar afectado.

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VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

http://www.basculas-y-balanzas.com/tipos-de-balanzas.html http://www.pce-iberica.es/medidor-detalles-tecnicos/balanzas/balanza-resorte-

newton.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Material_volum%C3%A9trico_(qu

%C3%ADmica) http://clubensayos.com/Ciencia/INSTRUMENTOS-VOLUMETRICOS/60623.html http://blog.utp.edu.co/docenciaedwin/files/2011/08/MATERIAL-

VOLUMETRICO.pdf http://www.basculas-balanzas.com/balanzas-laboratorio/balanza-

laboratorio-15-pioneer-2.html http://www.frro.utn.edu.ar/repositorio/catedras/quimica/1_anio/

quimigeral/BALANZA2012.pdf

http://recuerdosdepandora.com/ciencia/quimica/el-principio-de-arquimedes- eureka-corona-oro-heron/

http://www.ojocientifico.com/4675/arquimedes-y-su-famoso-eureka

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