Cómo calcular la densidad en sólidos y líquidos en el laboratorio

Cuando se mide la densidad de una muestra, ya sea sólida o líquida, es necesario saber cuánto espacio ocupa el material. Esto se conoce como su volumen. La densidad se expresa en g/cm3, que significa gramos por centímetro cúbico. Para calcular la densidad en sólidos y líquidosen el laboratorio, tendrás que utilizar algunas matemáticas sencillas. Una vez que hayas completado tus cálculos, sabrás la gravedad específica de tu muestra. Este artículo explica qué es la densidad, cómo medirla y cómo calcularla en sólidos y líquidos en el laboratorio.

 

¿Qué es la densidad en los sólidos y en los líquidos?

La densidad es la medida de la densidad de las moléculas de un material. Se puede calcular dividiendo la masa por el volumen. La densidad de una sustancia también se conoce como su gravedad específica. El peso específico es importante porque ayuda a identificar si un material es más ligero o más pesado que el agua. La densidad en sólidos y líquidos puede medirse con balanzas, matraces aforados y probetas con tapón. 

Cómo medir la densidad en sólidos y líquidos

en el laboratorio La densidad se define como la masa de un objeto por su volumen. Se expresa en gramos por centímetro cúbico (g/cm3). Para medirla, necesitarás saber cuánto espacio ocupa el material. Esto se conoce como su volumen. Una vez que hayas realizado los cálculos, sabrás el peso específico de tu muestra. Para calcular la densidad en sólidos y líquidos en el laboratorio, necesitarás 1) una probeta graduada; 2) un vaso medidor; 3) agua; y 4) una pesa pequeña. También necesitas saber cuántos mililitros hay en un centímetro cúbico (ml/cm3). Esto se puede encontrar en cualquier tabla de conversión o en tu calculadora introduciendo "0,001" en el modo matemático y pulsando "x". 

Cómo calcular la densidad en sólidos y líquidos

La densidad es la medida del espacio que ocupa una determinada sustancia. Quizá te preguntes por qué es importante, pero puede ser muy útil en el laboratorio cuando se trata de medir las gravedades específicas. La gravedad específica de un líquido o un sólido es la relación entre su densidad y la del agua a 4 °C (39 °F). Se suele expresar de la siguiente manera GE = D/(d × 10-3) donde SG significa gravedad específica, D es la densidad de la muestra y d es la densidad del agua a 4°C. Las unidades de la CE son kg/m3 (o g/cm3). Para calcular la densidad en sólidos y líquidos, necesitarás saber dos cosas: cuánto espacio ocupa tu muestra y cuál es su masa o peso. Para los sólidos, el volumen debe medirse en centímetros cúbicos (cm3), litros (L) o mililitros (mL). En el caso de los líquidos, el volumen también debe medirse en cm3, L o mL. La densidad en los sólidos es igual a la masa dividida por el volumen. La densidad en los líquidos es igual a la masa dividida por el volumen multiplicado por 1000. Esta ecuación es la siguiente D= m/(Vx1000) Donde D significa densidad, m significa masa, V significa volumen y 1000 representa el factor utilizado cuando se miden los volúmenes de los líquidos.   

Densidad de los líquidos mediante la centrífuga

Para medir la densidad de los líquidos en el laboratorio, se utiliza una centrifugadora. Colocarás la muestra líquida dentro de un tambor giratorio y medirás el volumen desplazado por la muestra mientras gira. Así es como se calcula la densidad en sólidos y líquidos en el laboratorio. La densidad de un líquido puede calcularse dividiendo su peso por su volumen (g/cm3). Para encontrar este volumen, tendrás que medir el radio del rotor de tu centrífuga (r) y la longitud de tu tubo de muestra (l). A continuación, multiplíquelos para encontrar su radio al cuadrado (r2). A continuación, divide el peso de tu muestra por el radio al cuadrado, y luego toma ese número y divídelo por pi o 3,1416. Esto nos dará la densidad en g/cm3. Por ejemplo, digamos que tenemos un radio de rotor de centrífuga de 1 cm y una longitud de tubo de 2 cm. Nuestro cálculo sería el siguiente 1 x 1 = 1 2 x 2 = 4 4² = 16 16 / 3.1416 = 4 

Sólidos con volumen conocido - cómo calcular la densidad

Para hallar la densidad de un sólido con un volumen conocido, tendrás que dividir la densidad entre el volumen. Por ejemplo, digamos que tienes 1g de acero y que ocupa un volumen de 10cm3. Su densidad sería de 0,1g/cm3. Para calcular el peso específico con este método, también tendrás que conocer de antemano la masa y el peso de tu muestra. Una vez que tengas esta información, puedes dividir la densidad entre la masa o el peso (lo que te resulte más fácil) para encontrar tu gravedad específica en g/cm2. Por ejemplo, supongamos que tenemos un objeto metálico que tiene una masa de 1g pero que ocupa un volumen de 40 cm3 (ya que hay piezas más pequeñas en su interior). La densidad sería de 0,25 g/cm3 y su gravedad específica en g/cm2 es de 0,025 si la dividimos por su masa o de 0,04 si la dividimos por su peso, ya que es más fácil de calcular de esa manera. 

Sólidos con volumen desconocido - cómo calcular la densidad

Si tienes un sólido con un volumen desconocido, todavía puedes calcular la densidad. Para ello, necesitarás conocer la masa y la longitud de ese sólido. La masa es la cantidad de material que hay. La longitud se medirá en centímetros (cm). Por ejemplo, supongamos que tienes un bloque de piedra que pesa 1 kg y mide 10 cm. La densidad de la piedra será Densidad = masa/volumen = 1kg/10cm x 10cm = 10g/cm3 En este caso, si estuviéramos hablando de gramos por centímetro cúbico, la respuesta sería 100 g/cm3. 

Resumiendo

el artículo La densidad es una medida de la masa por unidad de volumen. Los términos sólido y líquido se utilizan para distinguir si una muestra es sólida o líquida. Por ejemplo, si tienes un recipiente de 50 mL que está lleno de perlas de vidrio y la densidad de las perlas es de 0,2 gramos por mililitro (g/mL), entonces la densidad de las perlas sería de 0,2 g/mL. Es importante saber qué es la densidad, cómo medirla y cómo calcularla en sólidos y líquidos en el laboratorio porque la densidad puede utilizarse como indicador de la gravedad específica y también puede revelar la composición química de un objeto.