Ya que en la química se basa en el estudio de la materia y
sus propiedades, es preciso unificar formas de obtener valores comparables para
las diferentes propiedades de la materia. Esto se ha logrado mediante el
establecimiento de patrones internacionales.
Los patrones internacionales corresponden a los del sistema
métrico y el sistema internacional de medidas ( S.I )
3.1 Densidad
La densidad es una propiedad física de las sustancias que
relaciona su masa con el volumen, por lo tanto se considera una unidad derivad
a. Se representa con la letra D
Para determinar la densidad de un sólido o un líquido es
necesario tener la masa y el volumen de este. Para este fin se utiliza la
siguiente fórmula:
D = M / V
Generalmente las unidades de masa son gramos, sobre unidades
de volumen ( cm3 , ml )
D = g / cm3
.jpg)
3.2 Volumen
El volumen es el espacio que ocupa una porción de materia.
En el sistema internacional de medidas ( S.I ), la unidad del volumen
es el metro cúbico ( m3 ). En las prácticas el metro cúbico era
demasiado para trabajar con líquidos, por esto se utiliza el litro, que es la
unidad de patrón de volumen en el sistema métrico
1L = 1000 cm.3
1L = 1000 ml
1 cm. 3 = 1 ml
3.3 Masa
La masa es la cantidad de materia que posee un cuerpo. Se ha
establecido como estándar de referencia el kilogramo ( Kg. ), la
unidad de masa de mayor uso en el estudio de la química es el gramo ( g. ),
el cual equivale a una milésima parte del kilogramo
1 Kg. = 1000 g.
1 g. = 1000 mg.
Para llevarla a cabo, la clase se dividirá en tres grandes
grupos. Cada grupo realizará un experimento diferente:
El grupo 1: medirá la masa y volumen de un líquido.
El grupo 2: medirá la masa y el volumen de una piedra.
El grupo 3: medirá la masa y el volumen de una piedra.
1. Cada
pareja navegará por este apartado y visualizará cada uno de los vídeos
incluidos, de manera que puedan entender conceptos como la masa, densidad y
volumen. Los vídeos son:
Densidad de los alimentos.
Por qué flotan los barcos.
Por qué flotan los submarinos.
El peso del aire.
DE ACUERDO A LA PESO,
VOLUMEN Y LA DENSIDAD
Calcule
:
a)
Una esfera de oro de 10 cm de radio , la densidad del oro es de 19.3 g/cm3
b)
un cubo de platino de 400 mm de lado ( la densidad platino es de 21.4 g/cm3)
e)
50.1 ml de etanol (la densidad del etanol es de 0.798 g/ml).
2.
Un tubo cilíndrico de vidrio de 12.7cm de largo se llena con mercurio. La masa
del mercurio necesaria para llenar el
tubo es de 105.5 g. Calcule el diámetro interno del tubo. (La densidad dc
mercurio 13.6 g/mL.).
3.
El siguiente procedimiento se empleó para determinar el volumen de un matraz.
El matraz se pesó seco y después se llenó con agua; las masas del matraz vacío y lleno fueron 56.12 g y
83.39 g, respectivamente. Si la densidad del agua es 0.9976 g/cm3
.
Calcule el volumen en cm3 del matraz.
4.
Un trozo de plata (Ag) metálica que pesa 194.3 g se coloca en una probeta que
contiene 242.0 ml de agua. La lectura en la probeta es ahora de
260.5
ml. Calcule la densidad de la plata con estos datos.
5.
Una esfera de plomo tiene una masa de 1.20x104 g, y su volumen es de 1.05x103
cm3 . Calcule la densidad del plomo.
6.
El litió es el metal menos denso conocido (densidad de 0.53 g/cm3
).
¿Cuál es el volumen que ocupan 1.20x 103 g de litio?
7.
El bromo es un liquido café rojizo; calcule su densidad (en g/cm3 ) si 586 g de
la sustancia ocupan 188 ml.
8.
El mercurio es el único metal líquido a la temperatura ambiente. Su densidad es
de 13.6 g/cm3
¿Cuántos gramos de mercurio ocuparán un volumen de 95.8 m
9.
Si conocemos la densidad del plomo que
es: 11.4 g/cm3 podemos afirmar que 10 mL
de plomo pesan exactamente
A.
11.4g B. 114g C. l.14g D. 22.8g
11.
La masa de un vaso vacio es de 270 g . se mide en una
probeta graduada 200ml de aceite de oliva y se vierten en el vaso. Se pesa el
vaso con su contenido obteniendo un valor de 456 g ¿Cúal es la densidad
del aceite? exprésela en Kg/lts, g/cm3 , Kg/m3 .
12. Calcula la
densidad de un objeto que tiene una masa de 650 kg y ocupa un volumen de
25 m3 .
Sol = 26 kglm3.
13, Si un objeto
tiene un volumen de 105 m3
y una masa de 2100 kg ,
¿qué densidad tiene? Sol = 20 kgi m3.
14. Calcula la
densidad de una materia que tiene una masa de 13450 gramos si ocupa
un volumen de 32 mi
Sol = 0,42 kgl m3.
15.
Dado un objeto con un volumen de 3510 litros y una masa
de 12000 kg ,
averigua su densidad, sol
3418,80 kgl m3.
3418,80 kgl m3.
16.
Si un objeto tiene una masa de 230 toneladas y ocupa
un volumen de 154030000
litros , ¿cuá’ es su densidad? Sol = 1,49kg! m3.
17.
¿Qué masa tendrá una sustancia que tiene una
densidad de 53,2 kg/m3 si ocupa un volumen de 35 m3 ? Sol = 1862 kg .
18.
Calcula la masa de una sustancia si tiene un volumen
de 350 litros
y una densidad de 1,22 kg/ m3. Sol = 0,427 kg
19.
Calcula la masa de una sustancia si su densidad es
de 320 kg !
m3 y ocupa un volumen de 0,023 Hm3. Sol = 7360000 kg .
20.
Calcula el volumen de una materia que tiene una masa
de 25000 kg
y una densidad de 20,2 kg/m3. Sol = 1237,62 m3 .
21.
Si un objeto tiene una densidad de 320 kglm3 y
una masa de 10 toneladas, ¿Qué volumen hene? Sol = 31,25 m3 .
22.
Un cubo de aluminio de 15cm de lado tiene una masa
de 8.775 kg .
¿Cuál es la densidad del aluminio? Exprésala en kglm3 y glc.c.
23.
El radio de la Tierra mide 6.38*106 m y su
masa 5,98*1024 kg. ¿Cuál es su densidad?
24.
¿Para qué tipo de sustancias es conveniente usar
como medida de la densidad el kglm3?
25.
La mayoría de los grandes barcos se construyen con
acero pese a lo cual flotan en el mar. ¿Cómo es posible?
26.
Completa la siguiente
tabla, sustituyendo la x por el
número correspondiente:
DENSIDAD EN KG/m3
|
DENSIDAD EN g/Cm3
|
MASA EN Kg
|
VOLUMEN EN CC
|
VOLUMEN EN M3
|
1200
|
5
|
|||
2.5
|
0.005
|
|||
2.6
|
300
|
|||
0.136
|
27.
Indica si son verdaderos o falsos los
siguientes enunciados. Justifica tu respuesta.
a)
Los cambios o transformaciones en la naturaleza suelen ir acompañados de
cambios de energía.___
b)
El azúcar es una sustancia pura porque está formada por la misma clase de
moléculas._____
c)
La densidad es una propiedad extensiva porque depende de la cantidad de materia
de la sustancia.____
d)
Un trozo de manzana expuesto al aire se ennegrece, esto indica que se lleva a
cabo una .reacción química____
e)
El peso y la masa son propiedades físicas de la materia, por lo tanto pueden
variar en una misma cantidad de diferentes sustancias. _____
f)
Los cambios físicos son cambios reversibles, mientras que los cambios químicos
no._____
27.
Un
científico recibió unas muestras metálicas para determinar si corresponden al
mismo material. Decidió medir la masa y el volumen de cada muestra a fin de
determinar su densidad. Los datos obtenidos son:
Muestra Nº
|
Masa (grs
|
Volumen(cm3
|
1
|
18,36
|
6,8
|
2
|
41.58
|
15.4
|
3
|
73.98
|
27,4
|
4
|
8.64
|
3,2
|
5
|
45.09
|
16,7
|
a. Calcula la
densidad de cada muestra.
b. Compara los
valores obtenidos.
c. Haz un gráfico
ubicando las masas en las ordenadas y los volúmenes en las abscisas.
d. ¿Qué tipo de curva
obtuviste?
e. Analiza la curva
obtenida: ¿qué relación existe entre la masa y el volumen?
f. ¿Puedes concluir
que las muestras pertenecen a la misma sustancia? Justifica tu respuesta
RESPONDA LAS
PREGUNTAS 1 Y 2 DE ACUERDO CON EL SIGUIENTE ENUNCIADO.
La densidad de una
sustancia indica la relación entre su masa y la unidad de volumen, según la expresión D = m/v.
La densidad de 10 gramos de agua es de 1
g/ml a 4°C. Al disminuir la temperatura hasta
congelarla (hielo), su densidad cambia a 0.9 g/ml.
28. La diferencia de densidades entre el agua
sólida y liquida se debe a que en el
proceso de congelación del agua.
A. Disminuye el
volumen sin variar la masa.
B. Aumenta la masa y
el volumen.
C. Aumenta el volumen
sin variar la masa.
D. Disminuye la masa
y el volumen.
29. El peso de una
sustancia depende del lugar donde se halla situada ( P = mg ). Si un cuerpo de masa m se halla en
un lugar donde la gravedad se reduce una
cuarta parte, podemos afirmar que su peso:
A. No varía.
B. Se reduce una
cuarta parte.
C. Se duplico.
D. Aumenta una cuarta
parte.
30. si a un
recipiente que contiene 100 ml de agua se le adiciona una piedra irregular y se observa que el nivel del
agua aumenta 5 ml, podemos afirmar que:
A. La masa de la
piedra cambia.
B. El volumen del
agua es de 105 cm3
C. La forma de la piedra cambia.
D. El volumen de la
piedra es de 5 cm3
31. Cuando ponemos un poco de agua en la
nevera, el agua se congela
solidificándose, pero el hielo resultante sigue siendo agua y bastara calentarlo para que se funda,
volviendo a su estado primitivo (liquido).
Teniendo en cuenta el fenómeno expuesto podemos afirmar que:
A. El agua ha sufrido
un cambio de estado pasando de vaporización
a ebullición
B. La situación
planteada corresponde a un fenómeno físico,
ya que el agua conserva sus propiedades durante el proceso
C. La situación
planteada corresponde a un fenómeno químico, ya que el agua sufre
transformaciones irreversibles durante
el proceso.
D. El agua ha sufrido
un cambio de estado pasando de gas a
sólido
32. En un sitio donde
la humedad en el aire es alta, se adiciona agua a un vaso y posteriormente hielo, se puede
afirmar que en este vaso, el agua se
encuentra en estado.
A. Líquido y sólido
B. Líquido
C. Sólido, gaseoso y
líquido
D. Sólido
33. En la fabricación
del hielo ocurren cambios
A. Físicos porque
ocurren cambios físico-químicos del agua.
B. Químicos porque
cambia la composición del agua.
C. Químicos porque la
composición del agua no varía.
D. Físicos porque la
composición del agua no varía
34. Si la caja con la
esfera adentro se introduce en un recipiente con 200ml de agua, es de esperar que se desplace
A. Igual cantidad de agua que en la situación
1
B. El doble del
volumen de agua desplazada en la situación 1
C. La mitad del
volumen de agua desplazada en la situación1
D. Cuatro veces el
volumen de agua desplazada en la situación 1
35. A un vaso de
precipitados que contenían 15 ml de agua pura, se le adicionaron 30 ml del mismo compuesto. Se
puede decir que varía
A. la densidad del agua
B. el punto de
ebullición del agua
C. la cantidad de
moléculas de agua
D. el punto de
congelación
36. Si la densidad de los sólidos y los líquidos
se expresa en g/cm3 y la de los gases en g/L, establece el
procedimiento para hallar la densidad de:
a) Una piedra preciosa
en forma de cubo que tiene de arista 0,20 cm y su masa es de 98,5 mg.
b) Una esfera de plomo
cuyo radio es de 2,00 cm
y pesa 1,5 kg.
c) 3.000 cm3
de aire que pesan 0,004 kg .
37. . Se denominan
sustancias a porciones concretas de materia con propiedades particulares específicas, una
propiedad cualitativa del oro es:
A. El peso
B. El olor
C. La masa
D. El punto de fusión
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