Relatório densidade

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Instituto Federal de educação, ciência e tecnologia da Bahia
Campus Salvador
Química integrado (8811)
Data de realização dos experimentos: 29/08/2018, 05/09/2018 e
12/09/2018
Determinação da densidade de líquidos e sólidos
Maria Raphaella Quadros Gondim
Salvador/BA
2018
1. Sumário
Determinação da densidade de líquidos e sólidos 1
2. Objetivos 3
2.1. Objetivo geral 3
2.2. Objetivos específicos 3
3. Introdução 4
4. Parte experimental 6
4.1. Materiais e reagentes: 6
4.1.1. Reagentes 6
4.1.2. Vidrarias 6
4.1.3. Equipamentos 6
4.1.4. Diversos 6
4.2. Procedimento experimental 6
4.2.1. Atividade 1 6
4.2.2. Atividade 2: 7
4.2.3. Atividade 3 7
4.2.4. Atividade 4 8
4.3. Propriedades físicas e toxicológicas dos reagentes e produtos 8
4.3.1. Propriedades 8
4.3.2. Propriedades 9
4.3.3. Propriedades 9
4.3.4. Propriedades físicas e toxicológicas do chumbo (Pb) 10
5. Resultados 11
5.1. Dados experimentais da atividade 1 11
5.2. Dados 14
5.3. Dados 16
5.4. Dados 17
6. Conclusão 18
7. Anexos 19
8. Referências 21
2
2. Objetivos:
2.1. Objetivo geral:
Distinguir e identificar diferentes sólidos metálicos e líquidos por meio de suas
densidades absolutas.
2.2. Objetivos específicos:
a) Determinar as densidades absolutas (ou massa específica) e relativas de um
líquido por meio do picnômetro;
b) Determinar a densidade relativa de um líquido usando o densímetro;
c) Determinar a massa de substâncias sólidas e líquidas utilizando uma balança;
d) Determinar o volume de substâncias sólidas por meio do deslocamento de água,
contida em uma proveta;
e) Comparar os resultados obtidos experimentalmente com os valores das
densidades teóricas;
f) Calcular a incerteza do método;
g) Entender a densidade como propriedade característica de uma substância
química.
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3. Introdução
Comumente conhecida como “tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço” [1], a
matéria constitui o objeto de estudo da Química. Entretanto, tentar diferenciar a matéria
a olho nu não garante total certeza de qual o objeto em questão.
Para a identificação dos materiais, existem as propriedades físicas gerais (ou
extensivas) e as propriedades físicas específicas (ou intensivas). As propriedades
extensivas são caracterizadas como as propriedades comuns a toda matéria, mas que não
servem para diferenciar os materiais por variarem de acordo com o sistema em que
estão inseridas (exemplos: temperatura, massa, volume etc.). Já as propriedades
intensivas, mesmo comuns a toda matéria, permitem a identificação do material em
questão por não variarem de acordo com o sistema em que estão inseridas. As
propriedades intensivas são fixas e, por isso, permitem a identificação da matéria em
questão (exemplos: densidade, ponto de fusão, ponto de ebulição etc.).
A densidade (d) absoluta (ou massa específica) é definida como a quantidade de massa
em uma unidade de substância [2]. Esta, considerada como uma das propriedades
características da matéria é dada a pela relação entre a massa de um material e o seu
volume, expresso pela seguinte fórmula:
d= massa x volume-1
No Sistema Internacional de Medidas, a densidade é definida em quilograma por metro
cúbico (kg/cm3). Entretanto, comumente utiliza-se como grama por centímetro cúbico
(g/cm3) ou grama por mililitro (g/ml, sabendo que ml=cm3).
Além da densidade absoluta, há também a densidade relativa. É utilizada para indicar
quantas vezes uma substância é mais densa que a água (exemplo: etanol possui
4
densidade relativa de 0,8093). Esta é dada através da razão entre a densidade absoluta
do material pela densidade da água, expresso pela seguinte fórmula:
d relativa= d.substância x d.água-1
Na observação de materiais com diferentes densidades, é possível perceber que o
material que possui menor densidade irá flutuar, enquanto o que possui maior densidade
irá afundar. Um exemplo cotidiano é quando a água entra em contato com o óleo de
cozinha (óleo de soja). A partir desse contato, pode-se perceber que o óleo flutua sobre
a água. Isso se deve devido a densidade do mesmo ser igual a, aproximadamente, 0,891
g/cm³, enquanto a da água, que é mais densa, ser de 1 g/cm³.
Deve-se destacar, também, a influência da temperatura e da pressão atmosférica sobre a
determinação da densidade. Isso porque estas influenciam no volume do material e,
consequentemente, na densidade deste. A temperatura dilata o metal, fazendo com que
seu volume aumente e sua densidade diminua. Já a pressão faz com que as partículas
fiquem mais próximas, fazendo com que a massa por unidade de volume aumente.
Logo, para realizar a determinação da densidade, é preciso fixar essas variantes, que
geralmente se fixam em 25°C (temperatura ambiente) e 1 atm. (atmosfera padrão).
Para facilitar a determinação da densidade, utiliza-se alguns equipamentos e vidrarias,
tais como o picnômetro e o densímetro. O picnômetro é uma vidraria de alta precisão na
determinação do volume de líquidos e, consequentemente, na determinação da
densidade. Já o densímetro é um equipamento laboratorial que determina a densidade
por meio da flutuação, dispensando, assim, o uso de balança.
A avaliação do resultado obtido da medida de uma grandeza é feita comparando o valor
experimental por um valor já predefinido. O cálculo do erro experimental (onde a
subtração é modular) levando em consideração o valor teórico é dado por:
E% = [|valor experimental - valor teórico| ] x 100
Valor teórico
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4. Parte experimental
4.1. Materiais e reagentes:
4.1.1. Reagentes:
Álcool etílico (C2H6O)
Água destilada (H2O)
Pedaço de alumínio (Al)
Pedaço de chumbo (Pb)
4.1.2. Vidrarias:
Picnômetro;
Proveta;
Vidro de relógio;
Balão volumétrico;
Pipeta volumétrica;
Béquer.
4.1.3. Equipamentos:
Densímetro (0,850g/0,900g);
Termômetro;
Balança analítica/eletrônica.
4.1.4. Diversos:
Lixa;
6
Pisseta;
Conta-gotas.
4.2. Procedimento experimental:
4.2.1. Atividade 1: densidade por deslocamento da água: determinação da
densidade de um metal utilizando-se uma proveta
a) Foi feito a caracterização sensorial (cor, cheiro etc.) do alumínio (lixado,
lavado e seco). Após a determinação das características, determinou-se a
massa do metal em questão;
b) Com o auxílio de uma pisseta, colocou-se água destilada em uma proveta
de 50,00mL ajustando o menisco para, aproximadamente, 20,00mL;
c) Introduziu a amostra metálica do alumínio levemente na proveta, a fim
de evitar o impacto e o respingo de água;
d) Anotou-se o volume atingido, após bater levemente nas laterais da
proveta a fim de evitar bolhas;
e) Repetiu-se o procedimento por mais duas vezes utilizando o mesmo
metal e volume de água;
f) Calculou-se a densidade absoluta do metal com as três determinações;
g) Calculou-se a densidade média do metal;
h) Calculou-se o erro experimental, tendo como base o valor teórico;
i) Repetiu-se o procedimento para a outra amostra metálica de chumbo.
4.2.2. Atividade 2: Determinação da densidade de soluções etanólicas com
diferentes concentrações
a) Pesou-se um béquer vazio e, em seguida, transferiu-se 10,00mL de
etanol comercial com uma pipeta volumétrica para este béquer e
pesou-se novamente;
b) Repetiu-se esse procedimento por mais duas vezes;
c) Com os dados obtidos, calculou-se a densidade do etanol;
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d) Preparou-se uma solução MÃE, descrita como: transferir 3,00 mL de
etanol comercial para um balão volumétrico de 50,00 mL e completar
o volume com água destilada. Essa é a solução MÃE;
e) Após o preparo da solução MÃE, transferiu-se alíquotas de 10,00 ml,
5,00 mL e 3,00 mL para um béquer seco e pesado;
f) Com os dados obtidos, calculou-se a densidade da solução preparada
de etanol comercial.
4.2.3. Atividade 3: Determinação das densidades absolutas e relativas do etanol
por meio do picnômetro
a) Pesou-se um picnômetro previamente limpo e seco (inclusive a
tampa). Anotou-se os dados;
b) Encheu-se completamente o picnômetro com o etanol. Anotou-se a
temperatura do líquido;
c) Pesou-seo conjunto (picnômetro + etanol) e anotou-se.
d) Determinou-se a massa do líquido;
e) Calculou-se a densidade absoluta do etanol;
f) Lavou-se o picnômetro. Encheu-o completamente com água
destilada e pesou-se o conjunto. Mediu-se a temperatura da água e
anotou-se. Determinou-se a massa da água e anotou-se;
g) Calculou-se a densidade relativa da água;
h) Calculou-se o erro percentual em relação ao valor teórico previsto.
4.2.4. Atividade 4: Determinação da densidade relativa do etanol com o
densímetro
a) Em uma proveta de 500 mL, mediu-se 200 a 250 mL do etanol;
b) Introduziu-se o densímetro selecionado e fez-se a leitura. Anotou-se
os dados;
c) Anotou-se a temperatura do etanol;
d) Calculou-se a correção da densidade.
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4.3. Propriedades físicas e toxicológicas dos reagentes e produtos
4.3.1. Propriedades físicas e toxicológicas do Álcool etílico (C2H6O)
Tabela 1: Propriedades físicas do álcool etílico
Aspecto Límpido
Estado Físico Líquido
Cor Transparente
Odor Característico
PH 6,0 a 8,0
Ponto de ebulição 77°C
Ponto de fusão -118°C
Ponto de fulgor 15°C
Temperatura de auto ignição >400°C
Densidade 0,8093 (entre 20°C - 25°C)
Solubilidade na água Solúvel
Tabela 2: Propriedades toxicológicas do álcool etílico
Inalação Irritação da mucosa e trato respiratório
Contato com a pele Irritação na pele.
Contatos com os olhos Irritação da conjuntiva. Eventual lesão
da córnea.
Ingestão pode causar lesões gástricas graves.
4.3.2. Propriedades físicas e toxicológicas da água destilada (H2O)
Tabela 3: Propriedades físicas da água destilada
Aspecto Límpido
9
Estado físico Líquido
Cor Incolor
Odor Inodoro
Ponto de fusão 0°C
Ponto de ebulição 100°C
Densidade 1,00 g/cm3 (entre 20°C - 25°C)
Solubilidade Completamente solúvel
Tabela 4: Informações toxicológicas da água destilada
Não classificada em termos de toxicidade.
4.3.3. Propriedades físicas e toxicológicas do alumínio (Al)
Tabela 5: Propriedades físicas do alumínio
Estado Físico Sólido
Cor Alumínio
Odor Característico
pH Não aplicável
Ponto de Ebulição 2,467°C
Ponto de Fusão 660°C
Ponto de Fulgor 56°C
Densidade 2,97 (entre 20°C - 25°C)
Tabela 6: Informações toxicológicas do alumínio
Não classificada em termos de toxicidade.
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4.3.4. Propriedades físicas e toxicológicas do chumbo (Pb)
Tabela 7: Propriedades físicas do chumbo
Estado físico Sólido
Cor Branco azulada. Prateado. Cinza.
Odor Não aplicável
pH Não aplicável
Ponto de Ebulição 1740°C
Ponto de Fusão 327,43°C
Densidade 11,3 (entre 20°C - 25°C)
Solubilidade na água Insolúvel em água fria
Tabela 8: Informações toxicológicas do chumbo
Absorção Toxicidade aguda oral e dérmica
(somente por exposição a doses muito
elevadas)
5. Resultados e discussões
5.1. Dados experimentais da atividade 1
● Metal: Alumínio
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● Características sensoriais: Inodoro, prateado e brilhante
● Temperatura (ºC): 25
O processo da determinação da densidade teve início após o lixamento e lavamento do
metal. Isto se deve devido ao forte caráter de oxidação que alguns metais possuem com
o oxigênio, fazendo com que criem-se uma camada de óxido na sua camada mais
externa, que poderia interferir, assim, no valor da densidade final. Após o lixamento, foi
feito a pesagem da amostra metálica em uma balança analítica, a fim de determinar a
sua massa com precisão. A pesagem resultou em uma massa de 13,9401g como indica a
Tabela 9.1. abaixo. Posteriormente, a partir do sistema formado pela proveta e água
destilada, foi aferido o menisco em 20,00 mL. Após realizar leves batidas na proveta a
fim de retirar possíveis bolhas de ar que poderiam interferir na determinação do volume,
adicionou-se a primeira amostra metálica de alumínio pela primeira vez, e notou-se um
deslocamento no volume da proveta de 20,00 mL para 24,8 mL, que se deu devido ao
volume da amostra. A partir disso, calculou-se o valor do volume do metal (dado pela
subtração entre o volume final da água menos o inicial) que resultou em 4,8 mL. Já com
os dados da massa e do volume da amostra obtidos anteriormente, calculou-se o valor
da densidade (g/mL) do alumínio, usando a Equação d= massa.volume-1 que resultado
em um valor de 2,9042g/mL. A partir da comparação com a densidade teórica de
2,7000g/mL, pôde-se perceber uma desproporcionalidade entre a densidade
experimental e a teórica, como mostra a tabela. Observando essa desproporcionalidade
calculou-se, então, o erro porcentual, que resultou em aproximadamente 7,5630%. Ao
introduzir-se pela segunda vez a amostra metálica na proveta com água limpa,
observou-se um deslocamento para cerca de 24,9 mL. Logo, calculou-se o volume
ocupado pela amostra, que resultou em 4,9 mL. Já a massa deste, resultou em cerca de
13,9402g. Baseando-se nesses dados, calculou-se a densidade do metal, que resultou em
4,9 g/mL. Calculou-se o erro porcentual deste que resultou cerca de 5,2% de erro. Já na
terceira vez de introdução da amostra no volume de água de 20,00 mL na proveta,
observou-se um deslocamento para 24,9 mL, resultando em 4,9 mL o volume ocupado
pela amostra metálica. Pesou-se a amostra, que apresentou uma massa igual a 13,9405.
Logo, a densidade resultou em 2,8450. Já a densidade geral do procedimento (dada pela
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média aritmética dos valores das densidades experimentais) resultou em 2,8647. Tendo,
assim, o erro porcentual de cerca de 6,1%.
Baseando-se na irregularidade dos resultados, pode-se perceber que o processo de
determinação de densidade a partir do deslocamento de água contém limitações,
causadas, provavelmente, pela falta de total precisão sobre os algarismos significativos
tanto quando determinado o volume na proveta, (que não é tão precisa quanto outros
equipamentos, tais como picnômetro e pipeta), quanto na pesagem usando a balança.
Tabela 9.1.: Densidade do alumínio por deslocamento de água
Medidas 1ª 2ª 3ª
Massa do metal (g) 13,9401 13,9402 13,9405
Volume inicial da água (ml) 20,00 20,00 20,00
Volume final da água (ml) 24,80 24,90 24,90
Volume do metal (ml) 4,80 4,90 4,90
Densidade do metal (g/ml) 2,9042 2,8449 2,8450
Densidade teórica (g/ml) 2,7 2,7 2,7
%Erro 7,4 5,2 5,2
● Metal: Chumbo
● Características sensoriais: Cinzento, Inodoro e um pouco brilhante
● Temperatura (ºC): 25
A primeira etapa do procedimento realizado com a amostra metálica do chumbo
também se deu a partir do lixamento do metal, a fim de tirar possíveis camadas de
óxido. Após o lixamento, realizou-se a pesagem do mesmo em uma balança analítica, a
fim de garantir precisão de pesagem, onde resultou cerca de 30,12g. Posteriormente,
esta foi inserido no sistema formado pela proveta e água, que tinha o menisco marcado
em 20,00 mL. Realizou-se, então, leves batidas na proveta a fim de retirar possíveis
bolhas de ar que poderiam interferir na determinação do volume. A fim de descobrir
qual o volume ocupado pela amostra metálica, adicionou-se a amostra, e percebeu que o
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volume havia se deslocado de 20,00 mL para 22,80 mL. Com isso, foi possível calcular
o volume da amostra, que resultou em 2,80 mL. Esse conhecimento de que o volume de
água deslocado corresponde ao volume do sólido se dá através do Princípio de
Arquimedes, que diz que o volume de água deslocado por todo sólido irregular irá ser
exatamente o volume desse sólido. Isto porque a água possui densidade igual a 1g/cm3.
A partir dos dados do volume e da massa do metal, calculou-se sua densidade, que
resultou em 10,7571g/mL. Já com os dados da densidade, realizou-se o cálculo do
porcentual de erro, que resultou em cerca de 5,6% de erro no procedimento.
Posteriormente, repetiu-se o processo mais uma vez pesando, primeiramente o metal e
encontrando uma massa de 30,11g. Após encontrar a massa da amostra, o metal foi
inserido na proveta com uma nova água destilada, com o menisco marcado em
20,00mL. Percebeu-se, então, que o volume se deslocou para 22,90 mL. Com os dados
da massa e volume, a densidade foi calculada resultando em 10,3827g/mL. Como
mostrado na Tabela 9.2.,houve uma incoerência entre o resultado das densidades
experimentais e da densidade teórica do Chumbo. Portanto, realizou-se novamente o
cálculo do porcentual de erro, que resultou em um erro de cerca de 7,9%. Por uma
última vez, foi pesado novamente o metal e encontrado uma massa de 30,14g. Inseriu-se
novamente a amostra metálica em uma proveta com água destilada limpa, com o
menisco marcando em 20,00mL. A partir da introdução da mesma, o volume se
deslocou para 22,80mL. Possuindo, assim, um deslocamento de cerca de 2,80mL, que é
o volume da amostra. A partir dos dois dados coletados, calculou-se a densidade, que
resultou em 10,7642, se mantendo, ainda, abaixo do esperado pela densidade teórica.
Com o cálculo do porcentual de erro, obteve-se cerca de 4,8% de erro no procedimento.
A densidade média do procedimento foi e cerca de 10,6346 g/mL e possui,
aproximadamente, cerca de 6,2% no porcentual de erro, mostrando a imprecisão do
procedimento.
Conclui-se, então, que a medição de volumes e, consequentemente o cálculo da
densidade através do deslocamento de água na proveta não garante exatidão de
resultado, visto que a proveta é uma vidraria que, mesmo possuindo graduação externa,
precisa da realização da interpretação dos dados de uma forma bastante criteriosa,
conhecendo os algarismos significativos e a média de erro da proveta em questão.
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Tabela 9.2.: Densidade do chumbo por deslocamento de água
Medidas 1ª 2ª 3ª
Massa do metal (g) 30,12 30,11 30,14
Volume inicial da água (ml) 20,00 20,00 20,00
Volume final da água (ml) 22,80 22,90 22,80
Volume do metal (ml) 2,80 2,90 2,80
Densidade do metal (g/ml) 10,7571 10,3827 10,7642
Densidade teórica (g/ml) 11,34 11,34 11,34
%Erro 5,6 7,9 4,8
5.2. Dados experimentais da atividade 2
Na atividade 2, o procedimento se iniciou com a transferência de 10,00 mL de Etanol
através de uma pipeta volumétrica (com a finalidade de garantir exatidão) para um
béquer previamente lavado e seco (evitando equívocos na pesagem), a fim de que a
massa dessa quantidade de etanol pudesse ser pesada. Esse processo foi repetido por
mais duas vezes, tentando, assim, garantir o máximo a aproximação dos resultados
experimentais com os resultados teóricos, como apresenta a Tabela 10, logo abaixo:
Tabela 10: Densidade do etanol comercial
Massa do Béquer vazio (g) 43,5367 52,9590 49,2380
Massa de 10,00 ml do Etanol (g) 7,6952 8,9403 7,7305
Densidade do Etanol (g/ml) 0,7695 0,8940 0,7730
Densidade teórica (g/ml) 0,7890 0,7890 0,7890
Densidade media (g/ml) 0,8242
Como resultado, notou-se uma aproximação maior entre a densidade média
experimental do etanol e a densidade teórica dele. Comparando com a atividade
realizada anteriormente (Atividade 1), nota-se que essa aproximação entre o resultado
experimental e o valor teórico pode se dever ao uso da pipeta, (que é uma vidraria de
alta precisão, juntamente com a balança analítica), em detrimento da proveta (que é uma
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vidraria de pouca exatidão). Entretanto, a diferença presente entre a densidade
experimental e teórica também pode ser decorrente do fato do Etanol utilizado não estar
100% concentrado, e sim possuir uma concentração de cerca de 96%, diminuindo sua
densidade em relação ao etanol 100%. Também deve-se por ser uma substância volátil
e, assim, evaporar facilmente, influenciando na pesagem final deste. Por conta da
volatilidade da substância, esta foi passada para o béquer dentro da Capela, visto que
esta é um equipamento de proteção coletiva que atua como um exaustor de gases, usado
em casos de substâncias voláteis. Para retirada do béquer com etanol, usou-se um vidro
de relógio por cima do béquer, a fim de evitar a perda do reagente por evaporação.
A Tabela 11 mostra os diferentes volumes das alíquotas (3,00 mL, 5,00 mL e 10,00
mL) da solução formada por 3,00 mL de etanol e 47,00 mL de água (solução MÃE). Ao
analisar as grandes diferenças entre os resultados experimentais e teóricos apresentados
na Tabela 11, pode-se concluir que essa diferença é devida a baixa quantidade de etanol
(representando cerca de 6% do total) e a alta quantidade de água destilada utilizada na
formação da solução. Isso porque, como há a grande predominância (94%) da água
destilada na solução, a densidade da solução tem a tendência de se aproximar da
densidade da substância mais abundante. Por isso, as densidades das alíquotas de 3,00
mL e 5,00 mL chegam muito próximas a da água, que é de 1g/mL. A concentração do
etanol também influenciou nos resultados, pois a concentração de cerca de 96% de
etanol acaba provocando uma diminuição na densidade, pois a densidade é a
concentração de matéria, logo, quanto menor a concentração da matéria, menor a
densidade.
Tabela 11: Densidade da solução MÃE (etanol + água)
Volume da
alíquota
Massa béquer
vazio (g)
Massa béquer com
solução mãe (g)
Densidade da alíquota
(g/ml)
10,00 ml 19,9134 21,7956 0,1882
5,00 ml 19,3834 24,0790 0,9391
3,00 ml 19,4220 22,6217 1,778
5.3. Dados experimentais da atividade 3
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A Atividade 3 consistiu em analisar as densidades absolutas e relativas do etanol por
meio do picnômetro. Na Tabela 12, é possível perceber a aproximação da densidade
absoluta experimental do Etanol com a densidade absoluta teórica do mesmo. Essa
aproximação se deve ao equipamento que foi utilizado: o picnômetro. Este é um
equipamento de vidro ideal para realizar a determinação da densidade por apresentar
alta precisão na determinação de volumes. Nota-se, também, que a temperatura do
etanol estava em 27°C. Essa temperatura pode ter tido influência sobre a diminuição do
valor experimental na densidade, visto que com o aumento da temperatura há a
dilatação da matéria, fazendo com que os átomos e moléculas presentes nela se afastem
criando espaços maiores entre si, diminuindo, assim, a densidade do material. Na Tabela
12 também é possível observar os resultados a cerca da densidade da água. Esta
apresentou a temperatura de 25°C. Esta apresentou uma grande proximidade entre as
densidades absolutas experimentais e teóricas, visto que só houve uma pequena
diferença de cerca de 0,2 g entre elas. Com isso, calculou-se o porcentual de erro, que
resultou em 3% (o menor entre todas as Atividades) devido ao uso do equipamento de
alta precisão, chamado de picnômetro.
Tabela 12: Densidades absolutas e relativas do etanol por meio do picnômetro
Líquido: Etanol Cor: Incolor Aspecto: Volátil com forte odor
Tágua = 25 ºC
Tamostra = 27 ºC
Massa do Picnômetro vazio (g) 35,3413
Massa Picnômetro + líquido (g) 76,0091
Massa do líquido (g) 40,6678
Volume do líquido (ml) 50,00
Massa Picnômetro + água (g) 95,0105
Massa da água (g) 59,6692
Volume da água (ml) 50,00
Densidade Absoluta do líquido (g/ml) 0,8133
Densidade Absoluta da água (g/ml) 1,1933
Densidade Relativa do líquido 0,6815
Densidade Teórica do líquido (g/ml) 0, 7890
17
%Erro 3%
5.4. Dados experimentais da Atividade 4
A Atividade 4 consistiu na determinação da densidade da água e do etanol através da
utilização do densímetro. O densímetro é um equipamento utilizado para a
determinação da densidade de líquidos. Este equipamento pode auxiliar na identificação
de propriedades dos líquidos através da análise de sua densidade, principalmente
quando os líquidos são misturas de substâncias. Isso acontece nos postos de
combustíveis, onde o densímetro é utilizado para realizar os testes de qualidade da
gasolina. Assim, é possível saber se a composição da mistura é a esperada ou não a
partir do valor da densidade teórica da mistura, descobrindo assim casos de adulteração
através da leitura deste.
A Atividade 4 começou com a verificação da graduação da densidade do densímetro,
que precisaria estar entre a densidade do etanol (0,789). Logo, o densímetro utilizado
tinha uma faixa de cerca de 0,750 até 0,800. Assim, pode-se inserir o densímetro na
proveta, onde este flutuou sobre o líquido devido ao princípio do empuxo de
Arquimedes. Com isso, pode-seaferir a densidade do etanol em 0,870 g/ml como
mostra a Tabela 13. Pode-se perceber, então, um aumento na densidade experimental do
etanol. Esta provavelmente foi causada pela temperatura de 27°C, o que provoca a
dilatação do líquido aumentando o volume deste e, assim, diminuindo sua densidade.
Tabela 13: Densidade absoluta do etanol por meio do densímetro
LIQUIDO Tlíquido
(ºC)
COR ASPECTO DENSIDADE DENSIDADE
CORRIGIDA
E%
Água 25 Incolor Inodoro 0,960 g/ml 0,973 g/ml 1,3%
Etanol 27 Incolor Volátil 0,870 g/ml 0,789 g/ml 10,2%
18
6. Conclusão
A partir dos diferentes experimentos realizados, pode-se concluir que há diferentes
meios de determinação da densidade. Foram obtidos diferentes valores de densidade de
diferentes metais (Alumínio e chumbo), através do método de deslocamento de água.
Também foi possível identificar variações de densidade devido às diferentes
concentrações de uma solução (etano + água). O uso das vidrarias laboratoriais também
foram um meio onde a utilização de aparelhos mais precisos garantiram a aproximação
entre as densidades experimental e teórica. Entre eles, se destacaram o densímetro e o
picnômetro, que apresentaram maior exatidão. Entretanto, o picnômetro apresentou uma
precisão ainda maior que o densímetro, tendo, respectivamente, 3% e 10,2% de erro
porcentual. Estes aparelhos realizam várias funções presentes em nosso dia-a-dia. O
densímetro, por exemplo, atua na medição do teor alcoólico nas cervejas, assim como
na medição da densidade do leite, de forma que seja possível saber o quanto de água
tem em sua concentração. Vale-se ressaltar, também, que erros humanos cometidos pelo
realizadores do experimento influenciam nos resultados, tais como erros no
manuseamento (uso correto dos equipamentos de segurança, como luvas e papel), erros
de pesagem (agitação da bancada etc) e erros na aferição de meniscos etc.
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7. Anexos
1) A) Que medidas e que cálculos você faria para determinar a densidade de um
bloco retangular de madeira?
R: Multiplicando a largura, altura e comprimento desse retângulo, para poder saber
quanto de espaço esse bloco ocupa, ou seja, seu volume.
B) Um cubo de ósmio metálico de 1,500 cm de aresta tem uma massa de 76,31 g a 25
°C. Qual a densidade em g/cm3 a essa temperatura?
R: Como um cubo possui lados iguais, o volume será o produto da área pela altura,
tendo, então v = a.a.a, ou a3 (tendo “a” como aresta). Logo o valor da aresta é =
3,375cm3. Logo, sua densidade é = 22,6103 g/cm3.
C) Uma bola de chumbo tem 5,0 cm de diâmetro. Qual é a massa da bola se sua
densidade é 11,34 g/ cm3 ?
R: 56,70 g.
2) É possível determinar a densidade do cloreto de sódio (sólido) pelo método do
deslocamento de água? Por quê?
R: Não. O cloreto de sódio é um sal que é solúvel em água até certas quantidades em
certo volume. Isso significa que, ao inserirmos o NaCl na água, seus íons iriam interagir
com a água, fazendo com que este se dissolvesse. A depender da quantidade inserida,
parte desse sal não dissolveria e, então, precipitaria. Como parte do sal formaria uma
solução juntamente com a água, não seria possível determinar sua densidade pelo
deslocamento de água, visto que este estaria dissolvido.
3) Uma amostra de tetracloreto de carbono, um líquido usado no passado em
lavagem a seco, tem uma massa de 39,73 g e um volume de 25,0 ml a 25°C.
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Qual a sua densidade a essa temperatura? Tetracloreto de carbono flutua na
água? Por quê?
R: A densidade em 25°C é de 1,5892 g/mL. A essa temperatura, o tetracloreto de
carbono afundaria. Isso porque a densidade da água nesta mesma temperatura é de 1
g/mL, enquanto o tetracloreto de carbono tem 1,5892 g/mL. Logo, o tetracloreto é mais
denso que a água nessa temperatura e, por isso, afundaria.
4) Depois que caiu a etiqueta de uma garrafa contendo um líquido límpido que se
acredita ser benzeno, um químico mediu a densidade deste líquido para verificar
do que se tratava. Uma amostra de 25,0 mL do líquido tinha uma massa de 21,95
g. Um manual de química aponta uma densidade de 0,8787 a 15°C para o
benzeno. A densidade calculada está de acordo com o valor tabelado?
R: A densidade encontrada está em, aproximadamente 0,8780 g/mL. Ficando, assim, de
acordo com valor tabelado, tendo somente 0,0007 g de diferença.
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8. Referências
[1] BRADY, James E. A matéria e suas transformações. 3.ed. Rio de Janeiro, RJ:
LTC, 2002.
[2] PERUZZO, Tito Miragaia. Química na abordagem do cotidiano. 4. ed. São Paulo:
Moderna, 2006.
BROWN, T.L.; LEMAY, H.E. e BURSTEN, B.E. Química: ciência central. Trad. H.
Macedo. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1999.
PALMA, Maria H.C. e TIERA, Vera A.O. Oxidação de Metais. Disponível em
<http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc18/A12.PDF>
RUSSELL, John B. Química Geral. 2. ed. Pearson, 1994.
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