Ejemplos de Densidad

La Densidad es la Propiedad de la materia que nos dice cuánta Masa hay de una sustancia en cada unidad de Volumen.

Unidades de Medida

La Densidad se mide en las siguientes unidades:

Kilogramos por Metro Cúbico (Kg/m³)

Gramos por Centímetro Cúbico (g/cm³)

Libras cada pulgada cúbica (lb/in³)

Libras cada pie cúbico (lb/ft³)

Medición de la Densidad

La Densidad se puede medir en todos los ámbitos. Por ejemplo, cuando se mide en casa, se usa un recipiente que tenga un volumen que se conozca, como un vaso o una jarra, y se puede llenar con la sustancia, sea sólida o liquida.

Sabiendo la masa del recipiente vacío, teniendo una báscula a la mano, se mide la del recipiente lleno. Por diferencia de masas, se conoce la masa de la sustancia en el recipiente.

La densidad se calcula dividiendo la masa de la sustancia entre el volumen ocupado en el recipiente.

m_sustancia = m_lleno - m_vacio

ρ = m_sustancia / V

Cuando la densidad se mide en laboratorio, y la sustancia es gaseosa, se usa un recipiente rígido, esférico, y de volumen conocido y constante. Conociendo la masa de gas puesto en el recipiente, se calculará la división de esta masa entre el volumen del recipiente. Una propiedad de los gases es que abarcan todo el volumen del contenedor que ocupan.

Cuando la densidad se mide en laboratorio, y la sustancia es líquida, se usará un recipiente que se llama Picnómetro, que es un recipiente de vidrio diseñado exclusivamente para medir densidad. El nombre “Picnómetro” proviene de la raíz griega que significa “Medidor de Densidad”. Para empezar a medir, se llena el picnómetro con el líquido, dejando completamente lleno y bien sellado, para asegurar el volumen exacto. Ya conociendo la masa del picnómetro vacío para descartarla, se dividirá la masa de la sustancia liquida entre el volumen del picnómetro.

Cuando la densidad se mide en laboratorio y la sustancia es sólida, se usan medidores de volumen comunes, como las probetas. Se llena la probeta de la sustancia sólida, generalmente en polvo (si los granos son muy gruesos ya no se usa probeta), y se hace el mismo procedimiento para pesarlo, tomando en cuenta que la masa de la probeta debe descartarse para conocer la del sólido.

En el caso de los sólidos, al ser un material granulado, habrá aire que abarque los espacios vacíos, así que la densidad será menos clara mientras más espaciadas estén las partículas. Esto nos lleva a dos variantes de la Densidad: La Densidad Aparente y la Densidad Real. 

Densidad Aparente y Densidad Real

La Densidad Aparente es aquella que se mide cuando el sólido está recién vaciado en la probeta, aún con todo ese aire implicado en su vaciado. Hay veces que la Densidad Aparente aún se divide en Densidad Aparente Floja, que se mide con el material recién vaciado, y Densidad Aparente Compacta, que se mide después de impactar a la probeta llena para acomodar mejor el sólido.

La Densidad Real se refiere a aquella que se mide ya con instrumentos más especializados que las probetas, utilizando por ejemplo balanzas que den mediciones con hasta cuatro decimales.

Ejemplos de Densidad

Se supone que se miden varias masas y volúmenes diferentes, con diferentes unidades de medida. 

Densidad de los Elementos Químicos:

Los Elementos Químicos en su estado natural llegan a tienen densidades muy variadas, dependiendo del tamaño de sus átomos y cómo éstos se acomodan. Se mencionan ejemplos de los elementos más densos y los menos densos.

Los elementos más Densos son:

Osmio, con 22.6 g/cm³

Iridio con 22.4 g/cm³

Platino con 21.45 g/cm³

Renio con 21.04 g/cm³

Neptunio con 20.2 g/cm³

Plutonio con 19.84 g/cm³

Wolframio con 19.35 g/cm³

Oro con 19.32 g/cm³

Uranio con 18.95 g/cm³

Tantalio con 16.65 g/cm³

Protactinio con 15.4 g/cm³

Californio con 15.1 g/cm³

Berkelio con 14.78 g/cm³

Americio con 13.67 g/cm³

Mercurio con 13.55 g/cm³

Los menos Densos son:

Hidrógeno con 0.09 g/cm³

Helio con 0.18 g/cm³

Litio con 0.53 g/cm³

Potasio con 0.86 g/cm³

Neón con 0.9 g/cm³

Sodio con 0.97 g/cm³

Nitrógeno con 1.25 g/cm³

Oxigeno con 1.43 g/cm³

Calcio con 1.55 g/cm³

Rubidio con 1.63 g/cm³

Fluor con 1.7 g/cm³

Magnesio con 1.74 g/cm³

Argón con 1.78 g/cm³

Fósforo con 1.82 g/cm³

Berilio con 1.85 g/cm³

Así que cada cm3, o mililitro de volumen de cada elemento tendrá ese peso en gramos. El orden de los menos densos obedece a la continuidad de números atómicos de los elementos en la Tabla Periódica.