Laboratorio Virtual: Masa, volumen y densidad de sólidos y líquidos. Telecomunicaciones y Mecánica.

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Daniel Castro Martín
hace 6 años
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1 Código TRD (Tabla de Retención Documental): Versión: 01 Emisión: Página 1 de 7 Laboratorio Virtual: Masa, volumen y densidad de sólidos y líquidos Departamento Programa académico a ofertar Nombre del docente Ciencias Básicas Ingeniería Industrial, Civil, Ambiental, Electrónica, Telecomunicaciones y Mecánica. Área de Química Metodología del espacio académico Presencial x Virtual x Distancia UBICACIÓN DE LA PRÁCTICA DE LABORATORIO Semana de acogida para estudiantes neotomasinos PROPÓSITOS DE LA PRÁCTICA DE LABORATORIO Conocer herramientas virtuales que facilitan el aprendizaje de la química. Profundizar a través de herramientas virtuales en procedimientos y cálculos matemáticos necesarios en conceptos fundamentales de la química como lo es densidad. Promover el uso de las TIC que ofrece la USTA permitiendo una mayor la transversalidad de la química como ciencia fundamental en los programas de ingenierías. Determinar la densidad relativa de líquidos y sólidos. Establecer el efecto del líquido de referencia en la determinación de densidad de un sólido. ARTICULACIÓN CON EL DESARROLLO DEL CURSO Preguntas orientadoras: Qué es masa, y cómo se mide?, Cuál es la expresión matemática que representa densidad?, Cuál es la expresión matemática que representa densidad absoluta y densidad relativa?, Cuáles son las unidades en el SI (Sistema Internacional) para la masa, volumen y densidad. Articulación: Promover el uso de las TIC mediante el uso de laboratorios virtuales y de la plataforma Moodle: como parte del syllabus de química se encuentra en el contenido teórico el concepto de materia, siendo fundamentales las propiedades extensivas de masa y volumen, que se encuentran directamente relacionadas con la propiedad intensiva llamada densidad. Se lleva a cabo la determinación directa de masa y volumen, como también de métodos de medición indirecta como lo es para la densidad relativa. Resolver problemas cualitativos y cuantitativos según modelos previamente desarrollados: desde la observación, el estudiante puede deducir cualitativamente cada una de las propiedades de las sustancias sólidas y liquidas trabajadas de manera virtual (masa, volumen, densidad y viscosidad (solo para liquido)); y de manera cuantitativa en el registro de los datos obtenidos en balanzas y probetas virtuales, como en los cálculos algorítmicos usados para la obtención de densidad relativa de los cuerpos a trabajar.

2 Código TRD (Tabla de Retención Documental): Versión: 01 Emisión: Página 2 de 7 CONOCIMIENTOS PREVIOS Al iniciar la práctica el estudiante debe tener claros los siguientes conceptos: Masa, volumen, densidad, solubilidad. La expresión matemática para densidad relativa: ρ= m V. Para determinar la densidad de una sustancia, es necesario conocer tanto su masa como el volumen que ocupa. La densidad depende del grado de agrupación de las partículas de una sustancia. METODOLOGÍA A. Densidad Entrar al laboratorio virtual (VPS) y observar que hay dos puertas, ubicar el cursor del mouse en la puerta derecha physical science laboratory, pulsar el mouse observando un cambio de imagen donde aparece el panel de control y llevar el cursor del mouse al botón Guest, entrar al laboratorio. Ahora buscar el mesón density que se encuentra en la parte inferior izquierda de la pantalla, hacer clic sobre este para iniciar la práctica. A.1 Densidad de líquidos 1. Colocar el vaso de precipitados (beaker) encima de la balanza y anotar la masa del Beaker (masa 1) Masa del Beaker: Observar el contenedor que poseen varios líquidos, agregar el líquido indicado en la probeta pulsando el botón FILL. Para conocer el volumen del líquido, en la parte superior de la probeta con el mouse pulsar donde se indica Zoom, observar la parte inferior del menisco del líquido y anotar el volumen. Observación: la probeta virtual mide de 2 en 2 ml, y la lectura de referencia es cada 20 ml. Luego arrastrar la probeta con el mouse, dirigir hacia el frente de la balanza, observar como el líquido se agrega al beaker o vaso de precipitados y anotar la masa que indica la balanza (masa 2). Para hallar la densidad restar la masa 2 la masa 1 y el resultado se divide en el volumen obtenido del Zoom. Realizar el procedimiento anterior con cada una de las sustancias que se encuentran en la tabla 1. Tabla 1. Sustancias a evaluar para determinar su densidad Líquido Volumen (ml) Masa 1 (g) Masa 2 (g) Densidad g ml Acetona Amoniaco (Ammonia)

3 Código TRD (Tabla de Retención Documental): Versión: 01 Emisión: Página 3 de 7 Bromo (Bromine) Aceite de motor Car oil Jarabe de Maíz Corn Syrup Etanol Gasolina Glicerina Miel Honey Kerosene Jet Fuel Mercurio Leche Milk Aceite de oliva Olive oil Alquitrán Tar Agua Water

4 Código TRD (Tabla de Retención Documental): Versión: 01 Emisión: Página 4 de 7 A.2 Densidad de sólidos (en comparación con líquidos de referencia) 1. Ubicar el cursor en la tabla (assignments / presents) y hacer clic a tareas por hacer. Para obtener el volumen del sólido primero llevar el cursor del mouse al zoom que está en la parte superior de la probeta, en ese momento aparece un cuadro cilindro (cylinder) anotar el volumen, luego dejar caer el cuerpo llevando el cursor del mouse al botón verde drop y observar nuevamente el cuadro cilindro. Anotar el volumen del líquido que se desplazó. Para hallar la masa del cuerpo pasar la esfera del cuerpo de la base de la probeta con el mouse y llevarla a la balanza, registrar la masa. Ahora hallar la densidad. Con el procedimiento anteriormente descrito realiza los experimentos que se indican en la tabla 2. Tabla 2. Evaluación de la densidad de sólidos Experimento Masa de los sólidos (g) Tiempo de caída (s) Volumen del sólido (ml) Densidad del sólido. ( g/ml) Observaciones 1. oro y corcho en agua Corcho: Corcho Corcho: Corcho: 6. serie del plástico (con 5 líquidos: Acetona, leche, liquido virtual C, bromo y mercurio En acetona En leche En líquido Virtual C Bromo Mercurio 7. Serie de la leche (Con 5 sólidos: corcho, Corcho Corcho Corcho Corcho

5 Código TRD (Tabla de Retención Documental): Versión: 01 Emisión: Página 5 de 7 plástico, chocolate, ladrillo, plomo) 11. Cesio en aceite y agua En aceite En agua 15.Comparación de la acetona y la miel con el desplazamiento de una esfera de caucho B. Solubilidad Seguir en el laboratorio de densidad. Realizar las mezclas que se indican en la tabla 3, para esto en el contenedor de líquidos pulsar el botón ½, seguido pulsar el botón fill, luego cambiar al otro líquido. Observar lo que ocurre y anotar las mediciones. * Si los dos líquidos son miscibles no es posible determinar su densidad cualitativa, ya que se forma una solución. Tabla 3. Solubilidad de líquidos Mezcla Observaciones (miscibilidad y densidad cualitativa) Agua y etanol

6 Código TRD (Tabla de Retención Documental): Versión: 01 Emisión: Página 6 de 7 Gasolina y miel Leche y mercurio Gaseosa y alquitrán Bromo y jarabe de maíz Cuestionario 1. Defina los siguientes términos en relación con la materia: a. Masa b. Volumen c. Densidad d. Solubilidad 2. Cuáles son las unidades según el sistema internacional en las que se expresa: e. Masa f. Volumen g. Densidad h. Solubilidad 3. Realizar los cálculos necesarios en cada experimento para determinar la densidad teniendo en cuenta las unidades adecuadas. 4. Organizar de mayor a menor las sustancias de acuerdo a su densidad

7 Código TRD (Tabla de Retención Documental): Versión: 01 Emisión: Página 7 de 7 Sólidos: Líquidos: 5. Establecer basándose en los valores obtenidos y las observaciones de la tabla 2 el papel que juega el líquido de referencia al determinar la densidad por este método. 6. Indicar cuáles son las características de los líquidos que poseen alta viscosidad, de acuerdo a lo observado en el laboratorio virtual (tabla 3). CRITERIOS DE CALIFICACIÓN La inasistencia a esta práctica hará que la nota del mismo sea 0.0. La asistencia, puntualidad, buen comportamiento y desarrollo con calidad de las actividades enmarcadas en la sección tabla de resultados serán los únicos criterios para la evaluación de esta actividad. BIBLIOGRAFÍA, WEBGRAFÍA, OTRAS FUENTES Castellan G., Fisicoquímica, Segunda Edición, México, Virtual physical science, Woodfield B.F., Brigham Young University Pearson, Gases, Version 3, 2007 Firma del Docente Aldemar García Rincón Fecha de elaboración 21 de Julio de 2014 Visto bueno Coordinador de área, módulo y /o campo de formación Fecha de actualización El ajuste de esta práctica de laboratorio para su uso en el curso de acogida de los estudiantes neotomasinos fue realizado por Obradith Caicedo O. el 09 de diciembre de 2015.

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