El objetivo de esta actividad experimental es que cuantifiques algunas propiedades de la materia y, además, que utilices las unidades del Sistema Internacional para expresar estas mediciones; así también a través del análisis de los resultados obtenidos establecerás el concepto de propiedad intensiva y de propiedad extensiva de la materia y clasificarás de esta manera aquellas propiedades que has cuantificado.
Cuestionario de conceptos antecedentes
Antes de realizar el trabajo experimental, es necesario que contestes correctamente el siguiente cuestionario:
¿A qué se le llama propiedad intensiva y a qué propiedad extensiva de la materia? (Consulta el glosario).
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿Qué es una propiedad de la materia?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿Cómo se define la masa?.¿En qué unidad del SI se expresa?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿Qué instrumento de laboratorio se emplea para determinar la masa de una sustancia?. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________
ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 5
¿Cuál es la razón unitaria que relaciona al gramo con el kilogramo?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿En qué unidad del SI se expresa el volumen?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ Para el caso específico del agua, ¿qué relaciones existen entre m3, cm3 y mL?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿Qué sucede con el volumen si a una cierta cantidad de agua se le adiciona a un balín metálico?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿Qué fórmula matemática permite determinar la densidad de una sustancia?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿A qué se le llama punto de ebullición?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿En qué unidades se expresa?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿Cuál es el punto de ebullición del agua? (consulta el glosario).
______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________
Experimento I
Cuantificación de la masa, el volumen y la densidad de la arena Objetivo
En este experimento utilizarás las unidades del SI para expresar la medición de la masa, el volumen y la densidad para diferentes muestras de arena y, además, encontrarás la relación que existe entre ellas para clasificarlas como propiedades intensivas o extensivas.
¿Qué necesitas?
Materiales
1 balanza granataria con precisión hasta centésimas de gramo
4 probetas de 100 mL con graduación en mililitros 4 vidrios de reloj 1 espátula 1 vaso de precipitados de 250 mL (para el agua) 1 vaso de precipitados de 100 mL (para arena) Sustancias 55 g de arena de mar tamizada 250 mL de agua destilada
Prevención y seguridad
La indicada para el trabajo con material de vidrio.
Procedimiento
1. Numera las probetas y coloca 50 mL de agua en cada una de ellas. Recuerda que 1 litro = 1 dm3 y, por tanto, 1 mL = 1 cm3. El volumen en cada probeta será entonces de 50 cm3.
2. Sobre los vidrios de reloj pesa muestras de 5, 10, 15 y 20 g de arena, respectivamente.
3. Con cuidado transfiere las muestras de arena en la forma siguiente: a la probeta núm. 1 adiciona 5 g de arena, a la probeta núm. 2, 10 g de arena; a la probeta núm. 3, 15 g de arena, y a la probeta núm. 4, 20 g de arena.
4. Determina el volumen correspondiente a cada muestra de arena (en cada probeta, el volumen de la arena corresponde a los mL finales leídos en la probeta menos 50 mL).
Figura 13
Hipótesis
Escribe una hipótesis que involucre a la masa, el volumen y la densidad de una sustancia. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ Registro de observaciones
Registra tus resultados en la siguiente tabla y realiza las transformaciones de unidades necesarias.
Utiliza la notación científica.
Número de probeta Masa arena (g) Masa arena (Kg) Volumen arena (mL) Volumen arena (m3) Densidad (g/mL) Densidad (g/m3) 1 2 3 4 5 gr 10 gr 15 gr 20 gr
Probeta 1 Probeta 2 Probeta 3 Probeta 4
Agua
50 ml Agua50 ml Agua50 ml Agua50 ml
En una hoja de papel milimétrico construye las siguientes gráficas: a) masa (kg) contra volumen cm3, y b) masa (g) contra densidad g/cm3para el experimento. A partir de estas gráficas contesta las siguientes preguntas:
¿Qué tipo de gráfica se obtuvo en a)?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿Qué sucede con el volumen, si la masa aumenta?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿Qué tipo de proporcionalidad existe entre la masa y el volumen?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿Cómo se expresa matemáticamente esta relación?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿Qué otro líquido puedes usar en este experimento en lugar de agua?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿Podrías emplear este método para medir el volumen de cualquier sólido?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿Qué tipo de gráfica obtuviste en b)?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________
¿Qué sucede con la densidad si la masa aumenta?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿Qué relación existe entre la masa y la densidad de una sustancia?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿Cómo se expresa matemáticamente esta relación?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿El volumen depende de la masa de arena empleada?. ¿Qué tipo de propiedad es el
volumen: intensiva o extensiva?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿La densidad depende de la masa de arena empleada?. ¿Qué tipo de propiedad es la
densidad?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________
Experimento II
Determinación del punto de ebullición del agua Objetivo
En este experimento apreciarás la relación existente entre el punto de ebullición y la masa en diferentes cantidades de agua.
¿Qué necesitas?
Materiales 1 soporte universal 1 mechero de Bunsen 1 anillo metálico
1 rejilla de alambre con asbesto 1 pinza para bureta
1 termómetro de 0-150 ºC
4 matraces Erlenmeyer de 125 mL 3 tubos de ensayo de desprendimiento 1 probeta de 50 mL
1 vaso de precipitados de 100 mL Cuerpos para controlar la ebullición
del agua (pueden utilizarse piedritas porosas).
Sustancias
☞ 90 mL de agua destilada
Prevención y seguridad
La indicada para el trabajo con material de vidrio.
Procedimiento
Coloca en los matraces 15, 30 y 45 mL de agua, respectivamente, y agrega a cada uno cuerpos de ebullición suficientes.
Sitúa cada tubo como se muestra en la siguiente figura.
Figura 14
Calienta lentamente hasta que el agua se mantenga en franca ebullición.
Observa la lectura del termómetro, y cuando la temperatura ya no varíe, anota el valor que corresponda a cada matraz (este valor corresponde al punto de ebullición de la muestra de agua en el matraz).
Hipótesis
Escribe una hipótesis que relacione la masa del agua en los matraces con el punto de ebullición medido.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________
Registro de observaciones
Completa los valores para la siguiente tabla; en caso necesario realiza las transformaciones de unidades correspondientes, y emplea la notación científica.
Recuerda que la densidad del agua se considera como: 1 g/cm3 y K = ºC + 273
número de matraz
vol. de
agua (mL) agua (mVol. de3) de aguamol masa de
agua(g) punto de ebullición (K) masa de agua (Kg) Termómetro Agua Cuerpos de ebullición
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Cuestionario de reflexión
Construye en tu cuaderno la gráfica de punto de ebullición en K contra masa en g para el experimento.
¿Qué tipo de gráfica obtuviste?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿El punto de ebullición depende de la masa de agua empleada?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿Qué tipo de propiedad es el punto de ebullición?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿Qué resultados esperarías si en lugar de agua empleas algún otro líquido en el experimento?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________
Conclusiones
A partir de la hipótesis que planteaste en cada experimento y del análisis de resultados correspondiente, escribe brevemente tus conclusiones de la actividad experimental con base en lo siguiente:
¿Qué propiedades de las que cuantificaste dependen de la cantidad de masa empleada?.
¿Qué tipo de gráfica se obtiene experimentalmente al cuantificar esas propiedades?. ¿A las propiedades de la materia cuyo valor depende de la masa se les llaman propiedades?.
¿Qué tipo de gráfica se obtiene experimentalmente al cuantificar esas propiedades?. ¿A las propiedades de la materia, cuyo valor no depende de la masa, se les llaman propiedades?. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________
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"PROPIEDADES INTENSIVAS Y EXTENSIVAS DE LA MATERIA" Objetivo
Cuantificar algunas propiedades de la materia, utilizando las unidades del Sistema Internacional para clasificarlas en propiedades intensivas y extensivas.
Cuestionario de conceptos antecedentes
1) ¿Qué es una propiedad de la materia?______________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 2) ¿A qué se le llama propiedad intensiva y a qué propiedad extensiva de la materia?________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 3) ¿Cómo se define la masa y en qué unidad del SI se mide? _____________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 4) ¿Qué instrumento de laboratorio se emplea para determinar la masa de una sustancia?______________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 5) ¿Cuál es la razón unitaria que relaciona al gramo con el kilogramo?.
_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________
ACTIVIDAD EXPERIMENTAL No. 6
6) ¿En qué unidad del Sl se expresa el volumen? _______________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________
7) Para el caso específico del agua, ¿qué relaciones existen entre m3, cm3 y mL?.___________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 8) ¿Qué sucede con el volumen si a una cierta cantidad de agua se le adiciona un balín metálico?_______________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 9) ¿Cómo se determina la densidad de una sustancia? __________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 10) ¿A qué se llama punto de ebullición? ______________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 11) ¿En qué unidades se expresa? __________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ 12) ¿Cuál es el punto de ebullición del agua? __________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________
Experimento l Objetivo
Medir la masa y el volumen de diferentes muestras de arena para determinar su densidad.
Hipótesis
Escribe una hipótesis que involucre a la masa, volumen y densidad de una sustancia. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ ¿ Qué necesitas ? Materiales. Sustancias ☞ 1 Balanza granataria de 311 g ☞ 4 Probetas de 100 mL ☞ 4 Vidrios de reloj ☞ 1 Espátula ☞ 1 Vaso de precipitados de 250 mL ☞ 1 Vaso de precipitados de 100 mL ☞ 55 g de arena tamizada ☞ 250 mL de agua Prevención y seguridad
La indicada para el trabajo con material de vidrio.
¿Cómo hacerlo?
Numera las probetas del 1 al 4 y coloca 50 mL de agua en cada una de ellas. Recuerda que 1 litro = 1 dm3 y, por tanto, 1 mL= 1cm3. El volumen en cada probeta será entonces de 50 cm3.
Sobre los vidrios de reloj pesa muestras de 5, 10, 15 y 20 g de arena, respectivamente. Con cuidado transfiere las muestras de arena en la forma siguiente: a la probeta núm. 1 adiciona 5 g de arena, a la probeta núm. 2, 10 g de arena; a la probeta número 3,15 g de
Figura 15
Determina el volumen correspondiente a cada muestra de arena (en cada probeta, el volumen de la arena corresponde a los mL finales leídos en la probeta menos 50 mL).
Registro de observaciones
Registra tus resultados en la siguiente tabla y realiza las transformaciones de unidades necesarias. Utiliza la notación científica.
NÚMERO DE