QUIMICA GENERAL

1. QUÍMICA
GENERAL
Departamento Académico de Cursos Básicos

2. Semana 03
Sesión 6
Propiedades de la materia:
densidad y viscosidad

3. Resultado de aprendizaje de la sesión
Al finalizar la sesión, el estudiante determina la densidad y
viscosidad de distintas muestras líquidas y sólidas a través del uso
de picnómetro, viscosímetro de Ostwald y el desplazamiento de
volumen.
Imagen: www.freepik.com

4. Reflexión desde la experiencia
o ¿Agua sólida y agua
líquida son la misma
sustancia?
o ¿Por qué el hielo flota
en nuestro refresco?
o ¿Esto tiene
aplicaciones en el
ambiente, como por
ejemplo lagos
congelados?

5. DESARROLLO DEL TEMA

6. Contenido
 Densidad
 Parte Experimental de la
densidad
 Viscosidad
 Parte experimental de la
viscosidad
Imagen: www.freepik.com

7. MARCO TEORICO

8. Propiedades físicas de la materia
Propiedades Físicas de la materia
Propiedad intensiva ( no
depende de la masa y
cantidad)
Se puede observar y medir
siempre y cuando no cambiemos
su identidad
Viscosidad
Densidad
Resistencia de los
líquidos a fluir.
Relación entre masa de un
cuerpo y su volumen

9. DETERMINAR LA DENSIDAD ABSOLUTA Y
RELATIVA DE UNA MUESTRA LÍQUIDA Y UNA
SÓLIDA

10. Densidad
Kg/m3, g/cm3 ,
g/mL .
Unidades
Alcances
Fórmula
Es la relación entre masa de un cuerpo y su
volumen.
D=
𝑚𝑎𝑠𝑎
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛
Si ↑Temperatura
¿Qué pasaría con
el volumen? .
↑Volumen
En:
-Sólido
-Líquidos
-Gases (Presión
constante)
Por lo tanto la
↓Densidad
cuando
↑Temperatura

11. Densidad relativa
Para sólidos y líquidos se define como la relación entre la
densidad del sólido o líquido y la densidad del agua a 4°C.
𝐷𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 =
𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎
𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎 4 °𝐶
TEMPERATUR
(°c)
DENSIDAD
DEL AGUA
(g/mL)
0 0.9998
4 1.0000 base
10 temperatura
sube
0.9997
densidad baja
15 0.9991
20 0.9982
25 0.9971
30 0.9957

12. Densidad
ENTONCES ¿Por qué el hielo flota?
T 0°C la ƿ =
0,9998
T 4 °C la ƿ =
1.000

13. Densidad
https://www.youtube.com/watch?v=6ana1KaZxtg
Mediante un picnómetro
Para medir la densidad (D) de líquidos:
 Pesar el picnómetro vacío (m1)
 Llenar el picnómetro de agua y pesar (m2)
 Limpiar y secar el picnómetro. Luego llenarlo de la
muestra problema y pesar (m3)
 Calcular:
𝐷𝑀.𝑃𝑟𝑜𝑏𝑙𝑒𝑚𝑎
𝑇°𝐶
=
𝑚3 − 𝑚1
𝑚2 − 𝑚1
× 𝐷𝐴𝑔𝑢𝑎
𝑇°𝐶
¿CÓMO DETERMINAR LA DENSIDAD DE
LÍQUIDOS?

14. Densidad
Mediante un Densímetro
¿CÓMO DETERMINAR LA DENSIDAD DE LÍQUIDOS?
Los densímetros permiten determinar la densidad relativa de líquidos.
Lastre
Flotante
Escala
graduada
La lectura de la
densidad se realiza en
la intersección de la
superficie líquida y la
marca de la escala
graduada.
https://www.youtube.com/watch?v=ftIlmadC-qY

15. Densidad
Experiencia 01
Pesar una
fiola de
100ml
Agregar
agua y
volver a
pesar
Calcula
r la
densida
d
Pesar
en la
balanz
a
analític
a
El mismo procedimiento
hacer con el alcohol
Procedimiento : Densidad de una muestra líquida
medida con una fiola

16. Densidad
Experiencia 01
Datos Obtenidos
Muestra
peso de
fiola (g)
Peso de la
+ muestra
(g)
Peso de la
muestra
Volumen de
la muestra
(ml)
Densidad
(g/ml)
Error
(%)
Agua
Etanol
CUADRO 2.3: DENSIDAD DE LA MUESTRA LÍQUIDA A T° AMBIENTE
Densidades teóricas
Agua 0.9982
Etanol 0.7890
2 m=2-1
1
V(
observar
volumen
de la fiola)
D= m/v
Tambiente = °C

17. Densidad
Experiencia 02
Pesar la
muestra
(piedra)
Llenar una
probeta de
25ml con
agua hasta
20mL
Agregar la
piedra en la
probeta
• Observar
el nuevo
volumen
El mismo procedimiento
hacer con el plomo
Procedimiento : Densidad de una muestra
sólida
20
ml
https://www.youtube.com/watch?v=YP
mbFtF3zBA

18. Densidad
Experiencia 02
Datos Obtenidos
Muestra
Peso del
sólido (g)
Volumen
inicial de
agua
(ml)
Volumen final
agua (ml)
Volumen del
(ml)
Densidad
(g/ml)
Error
experimental
(%)
Piedra
Plomo
CUADRO 2.4: DENSIDAD DE LA MUESTRA SÓLIDA A °T AMBIENTE
Densidades teóricas:
Piedra -----
Plomo 11.3 g/ml

19. Densidad
Experiencia 03
Muestra
Tomar 100ml de muestra en
la probeta y colocar el
urinómetro ( densímetro) el
cual flotará.
Observar el valor que
corresponde y anotar.

20. Densidad
Experiencia 03
Densidad absoluta
Datos Obtenidos
Muestra
Volume
de la
muestra
( ml)
Volume
de
(ml)
Lectura en
el
urinómetr
Densidad
relativa
Densidad
absoluta
(g/ml)
Error
(%)
Orina 150 100
CUADRO 2.5: DENSIDAD DE UNA MUESTRA DE ORINA
Densidad teórica de la orina : 1.05
g/ml
𝜌 =
𝜌𝑆𝑢𝑠𝑡𝑎𝑛𝑐𝑖𝑎
𝜌𝐻2𝑂
4°𝐶
Densidad relativa
𝜌 =
𝑚𝑎𝑠𝑎
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛

21. Apliquemos lo
aprendido

22. Apliquemos lo aprendido
Un pedazo de plata metálica que pesa 185,2 g se introduce
en una probeta graduada que contiene 19,5 de agua
destilada , teniendo luego un volumen de agua igual a 25,3
mL y la temperatura permanece igual 18°C. Determine la
densidad absoluta y relativa de la plata y mencione todos
los materiales de laboratorio que necesitarías.

23. Viscosidad
Unidades
Poise: 1P = 1 g. 𝑐𝑚−1. 𝑠−1 1cP = 1 x 10−2P
Es resistencia de los líquidos a fluir; es decir, al movimiento relativo de las capas
adyacentes del líquido. La viscosidad de un líquido depende de las atracciones
intermoleculares y la temperatura.
 En el sistema internacional
N. 𝑠. 𝑚−2
= Kg. 𝑚−1
. 𝑠−1
 En el sistema cegesimal
F F F

24. Viscosidad y Temperatura
Alcances
Si la Temperatura ↓
Entonces su VISCOSIDAD
aumenta
TEMPERATURA
(°c)
VISCOSIDAD DEL AGUA
(Cp)
0 1.792
4 1.569
10 1.308
20 1.0020
30 0.7975
40 0.6529
60 0.3637

25. Viscocidad
¿CÓMO DETERMINAR LA VISCOSIDAD?
VISCOSÍMETRO CON ESFERA
DE CAÍDA LIBRE
LÍQUIDO MUY VISCOSO
Existen varios métodos para medir la viscosidad. La elección de un método
dependerá de las características de la muestra. Así, por ejemplo:
VISCOSIMETRO DE
OSTWALD
LÍQUIDOS POCOS
VISCOSO
Viscosímetro de
Ostwald
https://www.youtube.com/watch?v=J2jC199vlAg

26. Viscocidad
Ecuación de Poiseuille
¿CÓMO DETERMINAR LA VISCOSIDAD?
Mediante El viscosímetro de Ostwald
Se basa en la medición del tiempo de escurrimiento para un volumen fijo de líquido
a través de un tubo capilar.
Donde:
ɳ = Viscosidad
P = presión con la que se escurre el líquido (Peso de la columna
liquida en el capilar)
R= radio del capilar
L = longitud del capilar
V = volumen del líquido que fluye del aforo superior al inferior en
un tiempo t
t = tiempo
La viscosidad de un líquido a través de un tubo capilar se puede calcular usando la
siguiente ecuación:
ɳ =
𝑃 × 𝑡 × 𝑅4
8 × 𝐿 × 𝑉

27. Viscocidad
¿CÓMO DETERMINAR LA VISCOSIDAD?
Mediante El viscosímetro de Ostwald
En la práctica, el viscosímetro de Ostwald se usa para determinar la viscosidad
relativa de un líquido respecto a otro.
ɳ 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 =
𝑛1
𝑛2
=
ƿ1 × 𝑡1
ƿ2 × 𝑡2
Muestra de
viscosidad
desconocida ɳ1. Liquido de
viscosidad
conocida ɳ2.
ɳ 1 = ɳ2
𝑡1
𝑡2
Asumiendo
que la P1 ≈
P2,
tenemos:
En
sustancias
diluídas

28. Viscocidad
Experiencia 04
1. Preparar en tubos diferentes mezclas de agua –etanol como se señala en el siguiente cuadro
y medir la temperatura en el primer tubo para considerar ésta como temperatura de trabajo:
ejemplo 20°C.
MUESTRA
TUBO
1 2 3 4 5
Etanol ( ml) 0 5 10 15 20
Agua ( ml) 20 15 10 5 0
% Etanol _ 25 % 50 % 75 % 100%
Determinación de la viscosidad de diferentes concentraciones de la
mezcla agua-etanol

29. Viscocidad
Experiencia 04
Determinación de la viscosidad de la muestra
3. Finalmente apagamos el cronómetro
cuando fluye todo el líquido desde la línea
superior A hasta la línea inferior B(Se debería
repetir 3 veces). Procedemos de la misma
manera para las otras mezclas .
2. Verificamos que el viscosímetro se
encuentre limpio y seco y procedemos a
pipetear 10 ml del primer tubo por el
viscosímetro hasta llenar hasta la marca A y
ponemos en marcha el cronómetro.

30. Viscocidad
Experiencia 04
Tiempo de
escurrimiento
Concentración de la solución del etanol
0% 25% 50% 75% 100%
t1
t2
t3
Promedio
Viscosidad (n) A B C D
CUADRO 2.6 : EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN EN LA
VISCOSIDAD DEL ETANOL
ɳ 1 = ɳ2
𝑡1
𝑡2
Para calcular la
viscosidad de cada
solución usar:
n1 =Viscosidad de la
sustancia problema
T1= tiempo de la
sustancia problema
n2= Viscosidad de agua
a 20°C
T2= tiempo del agua

31. Apliquemos lo
aprendido

32. Apliquemos lo aprendido
Consigna
Resolvamos los
siguientes ejercicios en
equipo.
Tiempo estimado
15 minutos

33. Apliquemos lo aprendido
Realiza el avance de tus resultados completando el valor de
B ,C Y D .
Tiempo de
escurrimiento (s)
Concentración de la solución del etanol
0% 25% 50% 75% 100%
t1 21.94 50.03 57.51 47.35 25.40
t2 21.37 49.18 57.29 46.92 24.54
t3 21.13 49.52 56.09 46.50 25.22
Promedio
Viscosidad (n) A B C D

34. Integremos lo
aprendido

35. Integremos lo aprendido
Complete el siguiente cuadro:
Propiedad Densidad Viscosidad
Definición
¿De qué factor
depende?
Fórmula

36. Actividad
complementaria

37. Actividad complementaria
• Para la próxima semana: Elaborar el
informe 3 : Propiedades de la
materia

38. Referencias
Bibliográficas

39. Referencias Bibliográficas
• Brown, T. (2014). Química de Brown para cursos con enfoque por competencias. Pearson
Educación https://grupoeducad-
my.sharepoint.com/:b:/g/personal/lsantacruz_cientifica_edu_pe/EUArZjLlWwBIh-
JwFsAAUqIBxZXhZklad9iCXNaUx8aE-A?e=Rmsf6K
• Goldsby, K. A. y Chang, R. (2017). Química (12a. ed.). McGraw-Hill España.
https://elibro.net.cientifica.remotexs.co/es/lc/ucsur/titulos/36611
Todos los esquemas y dibujos presentados en la PPT han sido extraídos de las
referencias bibliográficas y de la web solo con fines educativos