DETERMINACION DE DENSIDAD DE LÍQUIDOS

I.- OBJETIVOS
- Conocer el modo de empleo del picnómetro e hidrómetro
- Determinar la densidad de líquidos por medio del uso del picnómetro e
hidrómetro.

II.-FUNDAMENTO TEORICO

Densidad,
Masa de un cuerpo por unidad de volumen.

Densidad relativa
En ocasiones se habla de densidad relativa que es la relación entre la
densidad de un cuerpo y la densidad del agua a 4 °C, que se toma como
unidad. Como un centímetro cúbico de agua a 4 °C tiene una masa de 1
g, la densidad relativa de la sustancia equivale numéricamente a su
densidad expresada en gramos por centímetro cúbico.

Si en vez de masas empleamos pesos, se define análogamente el peso

específico relativo, pero como pesos y masas vienen expresados por los
mismos números, los conceptos de densidad y peso específico se utilizan
como sinónimos, indistintamente. La densidad del agua a 4°C se toma 1
gr./cm3.Ej.: la densidad (y el peso específico) del oro a 20°C es 19.3gr/cm3
; la densidad relativa ( y el peso específico) del oro es d 20 = 19.3
La densidad relativo peso específico relativo es independiente de las
unidades en que puede expresarse la densidad o peso específico.

La densidad relativa de un gas es la relación entre la masa de un

volumen dado de otro gas elegido como tipo o patrón. En este concepto
se suele emplearse el hidrogeno el oxigeno y el aire

 =  /  w(4°c)
La densidad puede obtenerse de varias formas. Por ejemplo, para objetos
macizos de densidad mayor que el agua, se determina primero su masa
en una balanza, y después su volumen; éste se puede calcular a través
del cálculo si el objeto tiene forma geométrica, o sumergiéndolo en un
recipiente calibrando, con agua, y viendo la diferencia de altura que
alcanza el líquido. La densidad es el resultado de dividir la masa por el
volumen. Para medir la densidad de líquidos se utiliza el densímetro, que
proporciona una lectura directa de la densidad.

La densidad de los líquidos se determina empleando:

-1-
 - picnómetro
- hidrómetro
En la determinación de la densidad con el picnómetro se usará la
siguiente ecuación:

(m 2−m 0 )
= .
(1)…………..  (m 1 −m 0 ) w

Donde: m0 = masa del picnómetro vacío

m1 = masa del picnómetro con agua
m2 = masa del picnómetro con el líquido a investigar
w = densidad del agua a la temperatura a investigar
III.-MATERIALES Y REACTIVOS

- Hidrómetro - Agua Destilada

- Picnómetro - Acetona
- Termómetro - Ácido acético
- Pipeta -Tolueno
- Vaso precipitado - Etanol
- Probeta - Cloruro de Sodio
- Probeta
-Fiola

IV.-PARTE EXPERIMENTAL

Procedimiento en el experimento para la determinación de la densidad

con el picnómetro:

Como el picnómetros a usar ya estaba seco y limpio se llevo a pesarlo a

la balanza. Una vez pesado el picnómetro vacío se le llena con agua
evitando formar burbujas en el picnómetro para luego pesarlo con todo el
liquido que es el agua.Seguido se bota el agua para llenarlo con el líquido
al cual se le investigará su densidad en este caso el etanol, una vez
llenado se pesará su masa(m2)

Procedimiento experimental para la determinación de densidad con el

hidrometro:

Se prepara la solución de cloruro de sodio. Para ello se pesó primera la

masa deseada de éste sustancia y en vaso precipitado se disolvió con

-2-
 agua destilada, con la ayuda de la probeta se agrega agua hasta un
volumen deseado en una fiola de 500ml.
Finalmente el contenido de la fiola se vacéa en una probeta de 500ml
para luego introducir el hidrómetro el cual leerá la densidad de la solución
del cloruro de sodio.

V.-TABLA DE DATOS

Datos para la determinación de densidad con el picnómetro:

compuesto m0(g) m1(g) m2(g)

Acetona 17.673 42.97 37.685

Ácido
acético(CH3 20.346 45.171 46.584
COOH)
Tolueno
18.393 43.409 39.949
(C6H5-CH3 )

cloroformo 11.193 21.249 25.318

densidad teórica
compuesto puro
tablas(g/ml)
Acetona 0.792(20°C/4°C)

Ácido acético 1.044(25°C)

tolueno 0.866(20°C/4°C)

cloroformo 1.489(20°C/4°C)

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Observación: 20°C/4°C esto nos indica que el líquido al cual se desea
averiguar la densidad está a 20°C respecto al agua que está en 20°C

VI.-CALCULOS

Fórmulas a emplear:

(m 2−m 0 )
=
(m 1−m 0 )
. % error
 w (Vt −Ve )
= .100 %
Donde: Vt = valor teórico Vt
Ve= valor experimental

A.- Determinación de la densidad de un líquido usando el picnómetro:

Para la Acetona:

(37 . 7685−17 . 673)

= 0. 996 g /ml
 42. 917−17 .673

 = 0.7895gr/ml

Hallando el % de error:

(0 . 792−0 . 7895)
= x 100 %
%error 0 .792

%error = 0.378%

Para el ácido acético:

-4-
 ( 46 .584−20 .346 )
= 0 . 996 g/ml
 45. 171−20 . 346

 = 1.0526g/ml

Hallando el porcentaje de error.

(1 .0526−1 .044 )
= x 100 %
%error 1. 044

%error = 0.766%

Para el Tolueno:

(39 . 949−18 . 393)

= 0 . 996 g/ml
 43. 409−18 .393

 = 0.8582g/ml

Hallando el porcentaje de error.

(0 . 866−0 .858 )
= x100 %
%error 0 . 866

%error = 0.9238%

Para el cloroformo:

(25 . 318−11. 193)

= 0 . 996 g/ml
 21 .249−11.193

 = 1.399g/ml

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 Hallando el porcentaje de error:

(1 . 489−1 .339 )
= x100 %
%error 1 . 489

%error = 6.04%

B.-Determinación de la densidad de líquidos usando el hidrómetro:

Para el Etanol:

- Al 5% p/p

masa base de la masa del etanol

solución = 400g puro = 5%(400g) =20g

volumen del
m 20g
etanol puro = d = 0.789 g /ml = 25.35ml

volumen del etanol

100ml 26.4ml
al 96% = 25.35mlpuro. 96 mlpuro =

masa de agua = 400g - 20g = 380g

magua 380 g
volumen de agua = dagua = 0.998 g/ml = 380.76ml

volumen de agua
a utilizar = 380.76ml - 4%(26.4ml) = 379.704ml

-Al 10% p/p

masa base de la masa del etanol

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 solución = 400g puro = 10%(400g) =40g

volumen del
m 40 g
etanol puro = d = 0.789 g/ml = 50.697ml

volumen del etanol

100ml 52.809ml
al 96% = 50.697mlpuro. 96 mlpuro =

masa de agua = 400g - 40g = 360g

magua 360 g
volumen de agua = dagua = 0.998 g/ml = 360.721ml

volumen de agua
a utilizar = 360.721ml - 4%(52.809ml) = 358.608ml

- Al 5% p/p

masa base de la masa del etanol

solución = 400g puro = 15%(400g) =60g

volumen del
m 60 g
etanol puro = d = 0.789 g/ml = 76.045ml

volumen del etanol

100ml 79.213ml
al 96% = 76.045mlpuro. 96 mlpuro =

masa de agua = 400g - 60g = 340g

magua 340 g
volumen de agua = dagua = 0.998 g/ml = 340.681ml

volumen de agua
a utilizar = 340.681ml - 4%(79.213ml) = 337.512ml

-7-
 Para el NaCl:

- Al 1% p/p

masa base de la masa

solución = 400g NaCl = 1%(400g) =4g
masa de agua = 400g - 4g = 396g

396.793ml
magua 396 g
volumen de agua = dagua = 0.998 g/ml =

- Al 3% p/p

masa base de la masa

solución = 400g NaCl = 3%(400g) =12g

masa de agua = 400g - 12g = 388g

magua 388 g 387.777ml

volumen de agua = dagua = 0.998 g/ml =

- Al 5% p/p

masa base de la masa

solución = 400g NaCl = 5%(400g) =20g

masa de agua = 400g - 20g = 380g

magua 380 g 380.61ml

volumen de agua = dagua = 0.998 g/ml =

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M Para hallar el porcentaje de error de los líquidos: etanol y cloruro de sodio
necesitamos obligatoriamente las densidades teóricas a ciertos porcentajes en
peso y a ciertas temperaturas

Interpolando datos para el etanol al 5,10,15%p/p y a respectivas

temperaturas de 27,27.8 y 29°C

Para el etanol:

-Al 5% p/p y 27 °C

25° C 0.998g/ml
0.998−0 .986
27° C ¿?  = 30 °C−25 °C = 2.4X10-3
g/ml .°C

30° C 0.986g/ml

5°C 2.4X10-3

2°C y y = 9.6x10-4

 Etanol 5%p/p y 27°C = 0.998g/ml + 9.6x10 -4

g/ml
= 0.99896g/ml………(densidad teórica)

Hallando el % de error:

0. 998−0 . 987
%error = 0 . 998 x100% = 1.102%

-Al 10% p/p y 27.8 °C

25° C 0.998g/ml
0.998−0 .986
27.8° C ¿?  = 30 °C−25 °C = 2.4X10-3 g/ml
.°C

30° C 0.986g/ml

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5°C 2.4X10-3

2°.8C y y = 1.34x10 -3

 Etanol 10%p/p y 27.8°C = 0.998g/ml + 1.34x10 -3

= 0.999g/ml………(densidad teórica)

Hallando el % de error:

0. 999−0 . 979
%error = 0 . 998 x100% = 2.036%

-Al 15% p/p y 29 °C

25° C 0.998g/ml
0.998−0 .986
29° C ¿?  = 30 °C−25 °C = 2.4X10-3 g/ml
.°C

30° C 0.986g/ml

5°C 2.4X10-3

4 °C y y = 1.92x10 -3

 Etanol 15%p/p y 29°C = 0.998g/ml + 1.92x10 -3

= 0.999g/ml……… (Densidad teórica)

Hallando el % de error:

0. 999−0 . 986
%error = 0 . 998 x100% = 1.302%

Para el NaCl:

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-Al 3% p/p y 25 °C

2% p/p 1.011g/ml
1 . 025−1. 011
3% p/p ¿?  = 4%−3% = 0.014 g/ml. %
4%p/p 1.025g/ml

 NaCl 3%p/p y 25°C = 1.011g/ml + 0.014g/ml =

= 1.025g/ml……… (densidad teórica)

Hallando el % de error:

1 . 025−1. 017
%error = 1. 025 x100% = 0.780 %

-Al 5% p/p y 25 °C

4% p/p 1.025g/ml
1. 054−1. 025
5% p/p ¿?  = 8 %−4 % = 7.25x10-3
8%p/p 1.054g/ml

4% p/p 7.25x10-3
1% p/p y y = 1.85x10-3

 NaCl 5%p/p y 25°C = 1.025g/ml + 1.85x10 -3g/ml

= 1.026g/ml……… (Densidad teórica)

Hallando el % de error

1. 031−1.026
%error = 1.026 x100% = 0.408%

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 MTABLAS DE COMPARACIÓN

COMPARACIÓN DE DENSIDADES MEDIANTE EL PICNOMETRO

densidad teórica(tablas) densidad

compuesto puro
tablas(g/ml) experimental(g/ml)
Acetona 0.792(20°C/4°C) 0.7895

Ácido acético 1.044(25°C) 1.0526

Tolueno 0.866(20°C/4°C) 0.8582

cloroformo 1.489(20°C/4°C) 1.3990

COMPARACION DE DENSIDADES MEDIANTE EL HIDRÓMETRO

Temperatura Densidad Densidad

compuesto %p/p
°C experimenta(g/ml) teórica(g/ml)
Etanol 5 27.0 0.987 0.998
10 27.8 0.979 0.999
15 29.0 0.972 0.999
NaCl 1 25.0 1.003 1.004
3 25.0 1.017 1.025
5 25.0 1.031 1.026

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 √¿Por qué el agua en estado sólido es menos denso que en el estado
líquido?
Porque al cristalizarse el agua provoca un mejor ordenamiento por el cual
las moléculas se separan un poco por ser el agua una molécula polar.

√¿Por qué es importante la determinación de densidades?

VII.-CONCLUSIONES

-La densidad del etanol es menor que la del cloruro de sodio.

- Nuestros porcentajes de errores para las densidades ha sido inferior al
3%
-Los errores obtenidos en el laboratorio son justificados opor un mal
lavado del picnómetro (no se llega a una total eliminación de impurezas)

VIII.-RECOMENDACIONES

-Antes de pesar el picnómetro debemos cerciorarnos de que esté

completamente seco y limpio
-Al momento de pesar la acetona, hacerlo rápido pues esta se evapora
pudiendo llevar a un peso no preciso

IX.-BLIOGRAFÍA

-Manual de Ingeniero Químico

Jhon H. Perry Ph. O.
3°! Edición
Mexico 1981

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