martes, 16 de octubre de 2012

Densidad y gravedad específica

La densidad de una muestra de materia se define como la masa por unidad de volumen,

densidad =    masa                       o bien       D = M
                  volumen                                             V

La densidad se puede emplear para distinguir dos sustancias o para identificar determinada sustancia. Suele expresarse en g/cm3o g/ml, para líquidos y sólidos y en g/L para gases. Estas unidades también se pueden expresar como g · cm-3,g · ml-1, y g · L-1, respectivamente.

Ejemplo:
Una muestra de 47.3 ml de alcohol etílico (etanol) tiene una masa de 37.22g. ¿Cuál es su densidad?

Solución
D = M / V = 37.32g / 47.3 ml = 0.789 g/ml

Si se requieren 103g de etanol para una reacción química, ¿Qué volumen de líquido se debe usar?

Solución.
La densidad del etanol es de 0.789g/ml

D = M / V por tanto,    V= 103g / 0.789 g/ml  = 130 ml

La gravedad específica (gr. esp.) de una sustancia es la relación entre su densidad y la densidad del agua, amboas a la misma temperatura. Las gravedades específicas son números adimensionales.

gr. esp. = Dsustancia / Dagua 

La densidad del agua es 1.000g/ml a 3.98ºC, la temperatura en la cual la densidad del agua es mayor. Sin embargo, las variaciones de densidad del agua son tan pequeñas que se puede emplear 1.00g/ml hasta 25ºC sin introducir errores significativos en los cálculos.

Ejemplo:
La densidad de la sal de mesa es 2.16 g/ml a 20ºC. ¿Cuál es su gravedad específica?.

Solución
 gr. esp. = Dsustancia / Dagua  = 2.16 g/ml  /  1.00 g/ml = 2.16

Este ejemplo demuestra también que la densidad de una sustancia y su gravedad específica son numéricamente iguales, a temperatura cercana a la ambiental, y si la densidad se expresa en g/ml (g/cm3).
Las etiquetas de soluciónes comerciales de ácidos y bases indican su gravedad específica y su porcentaje en masa de ácido o base presente en la solución. Con esta información se puede calcular la cantidad de ácido o base presente en un volumen dado de solución.

Ejemplo:
El ácido de un acumulador tiene 40% de ácido sulfúrico H2SO4 y 60% de agua en masa. Su gravedad específica es de 1.31. Calcule la masa de ácido sulfúrico puro, H2SO4, en 100 ml de ácido del acumulador.

Solución
Se ha demostrado que la densidad y la gravedad específica son numéricamente iguales a 20ºC ya que la densidad del agua es 1.00g/ml. Por lo tanto,
Densidad = 1.31 g/ml
La solución es 40% H2SO4 y 60% H2O en masa. De esta información se puede formar el factor unitario deseado:
40.0 g H2SO4        porque 100.0g de solución
  100.g sol.             contiene 40.0 g de H2SO4 

A continuación se resuelve el problema:
? g H2SO4= 100.0 ml sol. x  1.31 g sol.   x  40.0 g H2SO4  = 52.4g.H2SO4
                                                                  1 ml sol.         100.0g sol.

Se utilizó primero la densidad como factor unitario para convertir el volumen dado de solución a masa de solución. Después se uso el porcentaje en masa para convertir la masa de solución en masa de ácido.

Densidades de algunas sustancias comunes

6 comentarios:

  1. excelente información para quien realmente la necesita y ese es mi caso

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  2. yo creo que revisando a fondo la información me que de corto felicidades

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  3. Buen trabajo, me ayudo mucho.
    Gracias.

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  4. SERIA BUENO QUE PUSIERA MATERIAL DE REFERENCIA BIBLIOGRAFICA

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