Propiedades de los Líquidos

1. IPN
UPIICSA
LABORATORIO DE QUIMICA APLICADA
PRACTICA No4
PROPIEDADES DE LOS LÍQUIDOS
EQUIPO 3
Fecha de elaboración: 20/03/2018
anthoico2007@gmail.com
Nombre Alumno (s) Firma Calificación
Cisneros Flores Ramses
De la Rosa Ávila Alan
Dueñas Rivera Johan
Alejandro
Gómez Avendaño Abril
Jiménez Rodríguez
Carlos Alberto
CUMPLIMIENTO DEL OBJETIVO:
Se cumplieron los dos objetivos que marca la practica 4; pero no al 100% ya que
debido a aspectos de errores debido a factores físicos de nuestro material (mal
calibrados, reparados, sucios y/o con impuresas que afectarían el buen
funcionamiento de utensilios y herramientas para la realización de la pracica, se
presentaron alteraciones en nuestro resultados.
INTRODUCCIÓN
El líquido es uno de los cuatro estados de agregación de la materia. Un líquido es
un fluido cuyo volumen es constante en condiciones de temperatura y presión
constantes Un líquido ejerce presión en el contenedor con igual magnitud hacia
todos los lados.

2. Los líquidos presentan tensión superficial y capilaridad, generalmente se
expanden cuando se incrementa su temperatura y se comprimen cuando se
enfrían.
El concepto general de viscosidad nos es familiar. Algunos líquidos fluyen con más
facilidad que otros. Los que fluyen lentamente, como el aceite de resino, los
aceites lubricantes y el alquitrán, se conocen como líquidos con una viscosidad
elevada. Por otro lado, el agua, la gasolina, el benceno, etc. Son líquidos de baja
viscosidad. Puede decirse con más exactitud la viscosidad como al resistencia que
experimenta una capa de un líquido al moverse sobre otra capa.
La unida de viscosidad de pioise, se define como
“una viscosidad tal que se requiere de una fuerza unitaria por unidad de área para
que dos superficies paralelas del líquido, de área unitaria y separadas una
distancia unitaria, se deslicen la una sobre la otra a una velocidad unitaria”.
Por lo cual la viscosidad suele representarse por la letra griega eta El líquido tiene
una viscosidad de 1poise si una fuerza de 1dina mueve una unidad de área del
líquido con una velocidad de 1cm/seg con respecto a otra unidad de área
separada por 1cm de distancia.
Tensión superficial
En un líquido, cada molécula se desplaza siempre bajo influencia de sus
moléculas vecinas. Una molécula cerca del centro del líquido, experimenta el
efecto de que sus vecinas la atraen casi en la misma magnitud en todas
direcciones. Sin embargo, una molécula en la superficie del líquido no está
completamente rodeada por otras y, como resultado, solo experimenta la atracción
de aquellas moléculas que están por abajo y a los lados.
Por lo tanto la tensión superficial actúa en un líquido perpendicular a cualquier
línea de 1cm de longitud en la superficie del mismo. Cada molécula está sometida
a fuerzas de atracción que en promedio se anulan.
 MATERIAL Y EQUIPO  SUSTANCIAS
1 Mechero
1 Soporte universal con anillo y tela de asbesto
1 Viscosímetro de ostwald
1 Cronometro
2 tubos capilares
1 tubo de ensayo
Agua
Acetona
Benceno

3. 1 Vaso de precipitados de 2 L
1 pipeta de 10 mL
1 Termómetro de –10° C a 120° C
PROCEDIMIENTO
RESULTADOS EXPERIMENTALES

4. CUESTIONARIO
1.- Con los datos obtenidos en la experimentación, calcular la viscosidad y la tensión
superficial de los líquidos puros que se emplearon.
Para el cálculo de la viscosidad en los diferentes líquidos se empleó un método de
comparación entre el líquido de viscosidad desconocida y el agua como liquido de
referencia. La ecuación que ejemplifica este método se muestra a continuación.
μ1μ0=ρ1θ1ρ0θ0Donde:μ :Viscosidad ρ :Densidad θ :Tiempo que tarda en descender Las
variables con subíndice
1
Representan al líquido de prueba y las variables con subíndice
0
Representan el líquido de base, que en este caso es el agua. Realizando el despeje
correspondiente para poder conocer la viscosidad del líquido de prueba.
μ1=μ0ρ1θ1ρ0θ0A continuación se muestra como se obtuvo la viscosidad del
agua. Debido a que el líquido base y el de prueba serían los mismos el tiempo utilizado
para el líquido base fue el obtenido en la media y el tiempo utilizado para el líquido de
prueba fue el obtenido
Viscosidad a 21°
Cμ0=1.0087 centipoises
ρ0=0,9982 gmL
θ0=72s
sρ1=0,9982gmL
θ1=77 s
LIQUIDO TEMPERATURA TIEMPO (s) Promedio
Agua 21°C 1.12 1.14s
Agua 21°C 1.13
Agua 21°C 1.17
Ambiente (20°C) 43 45s
Ambiente (20°C) 42
Ambiente (20°C) 50
45°C 51 49.6s
45°C 50
45°C 48

5. Sustituyendo:μ1=1,0087 centipoises0,9982gmL(77 s)/0,9982gmL(72 s)=1,078centipoises
Viscosidad a 45°
Cμ0=1.0087 centipoises
ρ0=0,9982 gmL
θ0=51s
sρ1=0,9982gmL
θ1=48 s
Sustituyendo: μ1=1,0087 centipoises0,9982gmL(77 s)/0,9982gmL(72 s)=0.94centipoises
De la misma forma fueron obtenidas las viscosidades del agua a diferentes temperaturas.
A continuación se muestran las viscosidades para el agua.
Temperahtura viscosidad
21 1,078 centipoises
45 0,94 centipoises
Viscosidad Tensión superficial
𝜇1
𝜇0
=
𝜌1 𝑡1
𝜌0 𝑡0
𝜇1=
𝜌1 𝑡1
𝜌0 𝑡0
𝜇0
𝜇1=(
(
.79𝑔
𝑚𝑙
)(2.43)
(1𝑔/𝑚𝑙)(1.25)
)(10.087𝑐𝑒𝑛𝑡𝑖𝑝𝑜𝑖𝑠𝑒𝑠)
𝜇1=15.4912 milipoises
𝛾 =
1
2
𝑟ℎ∆𝜌𝑔
𝛾 =
1
2
(.01𝑐𝑚)(3.3𝑐𝑚)(.79𝑔/
𝑚𝑙)(981𝑐𝑚/𝑠2
)
𝛾 = 12.787 dina/cm
Para el cálculo de la tensión superficial se utilizó un tubo capilar, que absorbía cierta
cantidad de liquido, la altura absorbida por el tubo se consideraba la tensión superficial.
Para este método se emplea la siguiente ecuación.
γ=rhρg2
Dónde: γ :Tensión superficial
r :Radio del tubo capilar=0.00015m
h :altura medida en el tubo capilar
ρ :densidad del líquido a temperatura ambiente (21°C)
g :aceleración de la gravedad
Para la Tensión superficial del agua
γ=0,00015m0,01m1048,11kgL(9.81ms2)2=0.030kgm3
Para la Tensión superficial de la acetona
γ=0,00015m0,007m829.5kgL(9.81ms2)2=0.017kgm3

6. 2.- Determinar el porcentaje de error de viscosidad obtenida experimentalmente,
con respecto al valor encontrado usando el nomograma de viscosidad para
líquidos puros.
EE=μ Teórica-μ Experimental μ Teórica
Agua
Enel casodelagua existirán doserrores experimentales debido aquesetomaran en cuenta dos
fuentes teóricas, una la especificada en tablas y la otra obtenida mediante el monograma
presentado anteriormente. Por lo tanto los errores experimentales para el agua quedan de
la siguiente manera
tempera
tura
μExperimental(ce
ntipoises)
μ Teórica
tablas(centip
oises)
μ Teórica
nomograma(cent
ipoises)
EExperim
ental
(tablas)(
%)
EExperim
ental
(nomo.)(%
)
21 1.078 1.2318 0.91 12.48 18.46
45 0.94 1.025 1.09 30.24 13.76
3.- Determinar el porcentaje de error en la tensión superficial obtenida
experimentalmente, con respecto al valor reportado en la literatura.
ALCOHOL AGUA
(
(13.5 − 12.7873)
13.5
)(100)
=5.2792%
(
(22.5− 16.86)
22.5
)(100)
=25.0666%
4.- Describir dos métodos para determinar la viscosidad, incluyendo las ecuaciones
respectivas.
A) METODO DE POISEUILLE
La cual no dice que si medimos el tiempo del flujo de un mismo volumen de dos
líquidos diferentes, utilizado el mismo capilar nos lleva a la relación de los
coeficientes de viscosidad de los líquidos.
B) METODO DE JORGE G. STOKES
Consta de un tubo cilíndrico con agua o el líquido a estudiar el cual sumergido en
un termostato a la temperatura deseada

7. 5.- Describir dos métodos para determinar la tensión superficial.
A) METODO DE LA BURBUJA A PRESIÓN.
Se determina midiendo la presión requerida para producir una burbuja de un gas en
el líquido en el extremo de un tubo capilar.
B) METODO TENSIOMETRICO.
En este método se sumerge una horquilla de platino en el líquido a estudiar y se
mide la fuerza necesaria para separar dicha horquilla de la superficie liquida.
6.- Deducir la ecuación1
𝜇1
𝜇0
=
𝑃1 𝑡1
𝑃0 𝑡0
utilizando la ecuación de Poiseuille.
7.-Explicar la relación entre la tención superficial y las fuerzas de Van der Waals.
Las moléculas de agua se atraen entre sí por fuerzas electrostáticas, y dichas
fuerzas se describen como fuerzas de Van der Waals o enlaces de Van der Waals.
A pesar que las moléculas de agua en su conjunto es eléctricamente neutra, la
distribución de carga en la molécula no es simétrica y produce un momento
dipolar - una separación microscópica de los centros de carga positivas y
negativas -.
Esto resulta que conduce a una atracción neta entre tales moléculas polares que
encuentra su expresión en la cohesión de las moléculas de agua, por lo que
contribuye a la viscosidad y la tensión superficial de dicho líquido.
CONCLUSIONES
Los objetivos mencionados a continuación.
➢Determinar la viscosidad de 2 líquidos a 3 diferentes temperatura, utilizando el
viscosímetro de Ostwald
➢Determinar la tensión superficial de tres líquidos mediante el método de
ascensión de capilar
➢Determinar los porcentajes de error, entre el valor experimental y el reportado en
la literatura

8. Dichos objetivos fueron cumplidos, sin embargo de una forma desfavorable ya que
los porcentajes de error que se obtuvieron son muy pequeños y esto refleja que
los resultados no son lo suficientemente buenos para que describir de forma
correcta las propiedades de los líquidos analizados en el experimento.
Algunos factores que influyeron en los altos porcentajes de error son:
➢La incorrecta manipulación del equipo.
➢Algunos viscosímetros no se encontraban en condiciones de uso adecuadas, ya
que se encontraban tapados , sucios o en el peor de los casos reparados
inadecuadamente.
➢La mala lectura realizada sobre el tiempo de descenso del líquido
➢ También podrían afectar las condiciones ambientales pero es poco probable.
➢Algunas variaciones en la lectura de los nomogramas. A pesar de los factores
que desfavorecieron el experimento se comprendió el uso de diferentes fórmulas
para determinar la densidad, viscosidad y tensión superficial de un líquido.
También se conocieron y aprendieron a usar nuevas herramientas de laboratorio,
como son, el viscosímetro de Ostwald, los tubos capilares, la pipeta.
RECOMENDACIONES:
Verificar el aspecto físico del viscosímetro de Ostwald antes de emplearlo para la
medición.
Evitar errores de paralaje al momento de toma de datos con el viscosímetro de
Ostwald.
Tomar tiempos adecuados.
Escuchar las indicaciones del profesor para emplear las formulas.

9. EVIDENCIASFOTOGRAFICAS
.
Dispositivo Colocado.

10. Recolección de datos experimentales (Viscosidad).
Recolección de datos experimentales (Capilaridad).

11. Empleo de calor para tener temperatura
adecuada.