Propiedades De Los Materiales

Transcripción

1 Quíica de er Año 1 1ra Unidad Propiedades De Los Materiales 1.7 Propiedades Características. Densidad. Cuando aparentaos, estaos copiando características superficiales de otros, distrayendo la atención de lo que en verdad iporta Nuestra Realidad Interna. Descripción Cóo diferenciaos entre un linotes de Oro y uno de Acero bañado en Oro? A siple vista pueden parecer iuales, pero si edios su asa y su voluen, y lueo dividios la asa de cada uno entre su respectivo voluen, sólo uno nos dará el valor que corresponde única y exclusivaente al Oro. Su Densidad. 1

2 Quíica de er Año Conociientos Previos Requeridos Doinio de operaciones con núeros racionales (enteros, fraccionarios y deciales), Potenciación, Sustitución. Contenido Densidad, Densidad de Sustancias Puras Conocidas, Sustancias, Sustancias Puras. Videos disponibles Densidad. Lección Teórica Densidad. Lección Práctica 1 Densidad. Lección Práctica 2 Densidad. Lección Práctica Densidad. Lección Práctica 4 Densidad. Lección Práctica 5 2

3 Quíica de er Año Guiones Didácticos Densidad. Lección Teórica. Densidad,. Es la razón de la asa de un cuerpo entre el voluen que ocupa La densidad se representa con la letra riea Ro,. Coo resulta del cociente de una asa entre su voluen, teneos unidades de asa entre unidades de voluen. Nota: En alunos textos representan la densidad con una letra d inúscula pero esto no es lo conversiones, La asa puede expresarse en raos y el voluen en centíetros cúbicos o en ililitro, de esta fora la densidad queda expresada en raos sobre centíetros cúbicos o raos sobre ililitro, seún sea el caso. Densidad = V Masa, Voluen, c o l En el sistea MKS la densidad queda expresada así: Densidad = V Masa, k Voluen, Densidad c l Densidad k Para visualizar la idea de lo que iplica la densidad de un cuerpo, heos representado bloques de 1 k en distintos ateriales. Puedes observar de qué taaño debe ser cada bloque para que su asa sea de 1 k. k l

4 Quíica de er Año Mediante un ejeplo vereos cóo deterinar la densidad de un aterial. Iaineos el objeto al cual deseaos deterinar la densidad 1ro. Medir la asa del cuerpo. Para esto Usaos una balanza. El Objeto tiene una asa de 75 = 75 2do. Deterinar el voluen. Por tratarse de un sólido irreular hallaos el voluen idiendo la cantidad de líquido desplazado. Inicialente teneos 50 l dentro de un cilindro raduado. Al introducir el objeto observaos que el nivel asciende hasta 75l. El sólido ocupo un voluen de 25l de capacidad. 25l Nota: Ver 1.1 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES. Propiedades No Características para repasar las aneras de deterinar el voluen de un cuerpo. ro. Calculaos la densidad usando la fórula. = V Sustituios los valores: = 75 25l Realizaos los cálculos y obteneos la densidad 75 = 25l =15 l Densidad de Sustancias Puras Conocidas En los textos que tratan sobre densidad, se presentan tablas de valores con la densidad de las sustancias puras conocidas. Veaos cóo usar estos valores notables. Sustancia ρ(/l) Aua 1,0 Cloruro de sodio (sal de cocinar) 2,16 Aluinio 2,7 Plata 10,5 Oro 19, Cobre 8,9 Hierro 7,8 Glicerina 1,26 Alcohol Etílico 0,81 4

5 Quíica de er Año Considerando que la densidad es una propiedad característica, lo que la hace única para cada sustancia pura, podeos concluir de qué sustancia pura se trata sabiendo el valor de su densidad. Sustancia. Es ateria que posee una coposición quíica definida. Esta coposición se basa en unidades forulares: átoos y oléculas. Una sustancia no puede separarse en otras por ninún edio ecánico. Las sustancias pueden ser de dos tipos: Eleentos y Copuestos. Sustancia Pura. Sustancia hooénea que no puede dividirse en otras sustancias, salvo por una reacción quíica. Ejeplos 1. Si al edir y calcular la densidad de una sustancia pura, obteneos que es de 1,26/l, podeos concluir que esta sustancia es licerina. Sustancia ρ(/l) Aua 1,0 Cloruro de sodio (sal de cocinar) 2,16 Aluinio 2,7 Plata 10,5 Oro 19, Cobre 8,9 Hierro 7,8 Glicerina 1,26 Alcohol Etílico 0,81 Tabién podeos verificar que una sustancia conocida es pura al deterinar su densidad. 2. Si quereos saber si el cloruro de sodio está puro, hallaos su densidad y obteneos 2,16/l. Entonces podeos concluir que cloruro de sodio es puro. Sustancia ρ(/l) Aua 1,0 Cloruro de sodio (sal de cocinar) 2,16 Aluinio 2,7 Plata 10,5 Oro 19, Cobre 8,9 Hierro 7,8 Glicerina 1,26 Alcohol Etílico 0,81 5

6 Quíica de er Año Densidad. Lección Práctica 1. En la lección anterior aprendios que para calcular la densidad solo debeos dividir la asa de un cuerpo entre el voluen que este ocupa. Densidad = V Masa Voluen Si conoceos la asa de un cuerpo y su voluen, solo aplicaos la forula y efectuaos los cálculos para obtener la densidad. Ejercicios Calcular la densidad de una esfera de ploo. 1ro. Medir la asa de la esfera. Para esto Usaos una balanza. La esfera tiene una asa de 275 = 275 2do. Deterinar el voluen. Desconoceos su radio, para evitar edidas y cálculos hallaos el voluen idiendo la cantidad de líquido desplazado. Inicialente teneos 50 l dentro de un cilindro raduado. Al introducir el objeto observaos que el nivel asciende hasta 85l. El sólido ocupo un voluen de 5l de capacidad. 5l ro. Calculaos la densidad usando la fórula. Sustituios los valores: = 275 5l Realizaos los cálculos y obteneos la densidad = V 275 = 5l = 7,86 l 6

7 Quíica de er Año Densidad. Lección Práctica La densidad del hierro es 7,87/c. si teneos una esfera de hierro de 8c Cuál será su asa? 1ro. Identificaos los datos. = 7,87/c 8c =? Fórula 2do. Sustituios los valores de voluen y densidad siplificaos c y efectuaos el cálculo Fórula Despejada = V = 7,87 8c c = 62,96 2. Un trozo de oro ocupa un voluen de 4l. Si su densidad es 19, /l. Cuál será su asa?. 1ro. Identificaos los datos. 4l = 19,/l =? Fórula 2do. Sustituios los valores de voluen y densidad Fórula Despejada = V = 19, 4l l siplificaos l y efectuaos el cálculo = 77,26 Densidad. Lección Práctica. Qué voluen ocupan 100 de un líquido es 1,2/l?. 1ro. Identificaos los datos.? = 100 = 1,2/l Fórula 2do. Sustituios los valores de asa y densidad siplificaos y efectuaos el cálculo Fórula Despejada 100 1,2 l 8,6l 7

8 Quíica de er Año Si la densidad del aua es 1/l. Qué voluen ocupan 5 de aua?. 1ro. Identificaos los datos. = 1/l? = 5 Fórula 2do. Sustituios los valores de asa y densidad siplificaos y efectuaos el cálculo Fórula Despejada 5 1 l 5l Densidad. Lección Práctica 4. Se idió la asa y el voluen de una esfera perfecta de cobre. Los resultados obtenidos fueron asa 17,8 y voluen 2c. Deterine su densidad. 1ro. Identificaos los datos. = 17,8 2c =? Fórula 2do. Sustituios los valores de asa y voluen. 17,8 = 2c Efectuaos el cálculo = 8,9/c La densidad del aluinio es 2,7 /c. Qué voluen ocuparía 10 de este etal? 1ro. Identificaos los datos. = 2,7/c? = 10 Fórula 2do. Sustituios los valores de asa y densidad Fórula Despejada 10 2,7 c siplificaos y efectuaos el cálculo,7c 8

9 Quíica de er Año El aua bajo 1at de presión y a 25 C de teperatura tiene una densidad de 1/l. Cóo podeos conocer la asa de 2 litros de aua sin usar una balanza?. 1ro. Identificaos los datos. = 1/l =? 2l Fórula 2do. Transforaos litros (l) en ililitros (l), para iualar con la edida de capacidad de la densidad. Fórula Despejada = V 2l 1000l 1l siplificaos l y efectuaos el cálculo 2l = 2000l ro. Sustituios los valores de voluen y densidad siplificaos l y efectuaos el cálculo = l l = 2000 Densidad. Lección Práctica 5. Teneos dos sustancias. La priera sustancia tiene una densidad de 1,8/l y ocupa un voluen de 10l. La densidad de la seunda sustancia es de 1,41/l. Qué voluen debeos tener de la seunda sustancia para que su asa sea iual a la de la priera?. Interpretación del Enunciado La priera sustancia tiene una densidad de 1,8/l. Esto es densidad de la 1ra sustancia, 1. y ocupa un voluen de 10l. Esto es voluen de la 1ra sustancia, V 1. La seunda sustancia tiene una densidad de 1,41/l. Esto es densidad de la 2da sustancia, 2. Qué voluen debeos tener de la seunda sustancia. Esto nos indica que la incónita es el Voluen de la 2da sustancia, V 2. para que su asa sea iual a la de la priera. Esto nos indica que 1 = 2. 1 = 1,8/l V 1 = 10l 2 = 1,41/l V 2 =? 2 = 1 Debeos coparar las dos sustancias respecto a la propiedad en coún, la asa. 9

10 Quíica de er Año Abordareos este ejercicio en dos pasos. Para cada paso planteareos los datos, y las fórulas que necesitaos, hareos la sustitución de los datos en las fórulas y realizareos los cálculos que sean necesarios. 1er Paso. Trabajareos con la priera sustancia. 1ro. Identificaos los datos. 1 = 1,8/l V 1 = 10l 1 =? Fórula Fórula Despejada = V 2do. Sustituios los valores de voluen y densidad siplificaos l y efectuaos el cálculo = 1,8 10l l 1 = 1,8 2do Paso. Trabajareos con la seunda sustancia. 1ro. Identificaos los datos. 2 = 1,41/l V 2 =? 2 = 1 = 1,8 Fórula 2do. Sustituios los valores de asa y densidad siplificaos y efectuaos el cálculo Fórula Despejada 1,8 1,41 l 9,79l Procediiento Alternativo para este Ejercicio. Nuevaente nos basaos en la propiedad que tienen en coún, la asa. La fórula de la asa despejada es: = V Aplicada a cada sustancia queda = V Pero sabeos que 1 = 2, entonces = 2 V2 V = V Conoceos las dos densidades, 1 y 2, y el voluen de la sustancia 1, V 1. La incónita es V 2. Sustituios los valores conocidos, siplificaos unidades y efectuaos los cálculos. 1 V1 V2 = 1,8 10c c 2 1,41 c 2 9,79l 10

11 Quíica de er Año Eparejando el Lenuaje Densidad,. Es la razón de la asa de un cuerpo entre el voluen que ocupa. Sustancia. Es ateria que posee una coposición quíica definida. Esta coposición se basa en unidades forulares. Una sustancia no puede separarse en otras por ninún edio ecánico. Las sustancias pueden ser de dos tipos: Eleentos y Copuestos. Sustancia Pura. Sustancia hooénea que no puede dividirse en otras sustancias, salvo por una reacción quíica. 11

12 Quíica de er Año Ejercicios Los siuientes ejercicios se suieren coo opción para ejeplos, desarrollo de Prácticas Guiadas y/o prueba exploratoria de habilidades loradas. Se deja a criterio del instructor la distribución de los isos para cada objetivo. Efectuar las siuientes Transforaciones: 1. Expresa La densidad de la licerina en k/. Cóo se interpreta? 2. Expresa La densidad del cobre en k/. Cóo se interpreta?, cóo se interpreta la diferencia de este resultado respecto al de la licerina?. Ordena la tabla de densidades de enor a ayor valor. Cuál es la sustancia de enor densidad? cuál es la de ayor densidad? 4. Se tiene c de una sustancia, con una asa de 2,4. De qué sustancia se trata? 5. La densidad d la sanre es 1,5 /c, Qué asa posee un voluen de sanre de 1c. 6. Sabiendo que una esfera aciza de 4c de radio tiene una asa 2.091,04, De qué sustancia está hecha la esfera? 7. Un recipiente cúbico tiene c de arista. Podrá contener 0,5l de licerina? 8. Un tablón de 15 c de ancho, 20 c de laro y c de profundidad, tiene una asa de 1, k. Cuál es la densidad del aterial con que está hecho el tablón? 9. Se echa 4 de acetona en una probeta cilíndrica de 2 c de radio. Qué altura alcanzará la acetona en la probeta sabiendo que la densidad de la acetona es 0,79 /c? Lo Hicios Bien? 1. = 1260 k/. Un cubo de 1 (1 por 1 por 1) de licerina tiene 1260 k de asa. 2. = k/. Un cubo de 1 (1 por 1 por 1) de cobre tiene 8900 k de asa. Respecto a la licerina el cobre tiene ás de 7 veces la aa que tiene la licerina por unidad de voluen.. Ordena la tabla de densidades de enor a ayor valor. Cuál es la sustancia de enor densidad? cuál es la de ayor densidad? 4. Se trata de Alcohol Etílico La esfera está hecha de hierro. 7. El recipiente puede contener áxio 4,02l de Glicerina. 8. La densidad del aterial con que está hecho el tablón es 1,44 /c. 9. la acetona alcanza una altura de,42 c en la probeta. 12