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PRÁTICA IV - Química Geral Medidas de Densidade de Sólidos Maurício Trindade Melo Chaves de Aguiar Filho – 031182010 Michael Douglas Fernandes da Silva – 141172024 Pablo Anderson Azevedo do Rosário – 144210051 Raquel de Jesus Soares – 166172018 Salvador Setembro de 2021 Relatório de aula prática apresentado aos cursos de Engenharia como requisito parcial para aprovação na disciplina de Química Geral e Ciência dos Materiais. SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO 3 2. OBJETIVOS 3 3. MATERIAIS 3 4. DESCRITIVO 3 5. RESULTADOS 4 6. APLICAÇÕES NA ENGENHARIA E RELAÇÃO COM A DENSIDADE 4 7. CONCLUSÕES 5 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 5 1. INTRODUÇÃO A densidade é uma das propriedades físicas mais importantes para a administração de processos químicos, uma vez que pode ser utilizada para distinguir a pureza de um material ou de ligas metálicas, além de servir na identificação e controle de qualidade de produtos industriais. 2. OBJETIVOS Calcular a densidade dos metais ferro, cobre, zinco e alumínio, através de sua massa e volume e o erro relativo entre o experimento e os valores encontrados na literatura. Analisar o conceito de propriedade extensiva e intensiva relacionando à densidade. 3. MATERIAIS • Balança analítica • 1 Prego de ferro • Amostras de cobre, zinco e alumínio • 1 Pisseta com água destilada • 1 Proveta de 10 mL 4. DESCRITIVO • Etapa 1 Utilizando uma balança analítica, um prego foi pesado e sua massa anotada (mFe). Em sequência, utilizando a pisseta, a proveta foi enchida com 5 mL de água destilada (v1). Assim, o prego de ferro foi introduzido na proveta com água e o novo volume foi anotado (v2) e calculou-se o volume deslocado (vD = v2 – v1). Por fim, em posse dos valores de massa e volume da amostra de ferro, a densidade foi calculada (mFe/vD), anotada e comparada com o valor tabelado. • Etapa 2, 3 e 4 A etapa 1 foi repetida para as amostras de cobre, zinco e alumínio. 5. RESULTADOS - Ferro Cobre Zinco Alumínio Massa (g) 3,609 3,510 1,832 2,170 Volume 1 (mL) (sem amostra) 5,00 5,00 5,00 5,00 Volume 2 (mL) (com a amostra) 5,34 5,45 5,30 5,50 Volume deslocado (mL) 0,34 0,45 0,30 0,50 Densidade medida (g/mL) 10,615 7,80 6,107 4,34 Densidade tabelada (g/mL) 7,90 8,90 7,14 2,70 Erro relativo (%) 0,344 0,124 0,145 0,607 OBS: Os valores foram adaptados para encaixar nos valores encontrados em laboratório, devido à ausência dos componentes deste grupo no modo presencial. 6. APLICAÇÕES NA ENGENHARIA E RELAÇÃO COM A DENSIDADE • FERRO Aplicação: Ligas metálicas nas edificações, casco de navios, diversas ferramentas etc. Densidade: Boa resistência mecânica. • COBRE Aplicação: Ligas metálicas nas edificações, casco de navios, diversas ferramentas etc. Densidade: Boa resistência mecânica. • ZINCO Aplicação: Produção de telhas e calhas residenciais, usado em pilhas como anodo de sacrifício, pigmentos para tintas borrachas e plásticos. Densidade: Resistente ao risco, a deformação plástica e a corrosão. • ALUMÍNIO Aplicação: Embalagens e utensílios domésticos, como panelas, e em residência, como janelas. Densidade: Muito maleável, dúctil e resistente a corrosão. 7. CONCLUSÕES A densidade é uma propriedade específica, que pode ser calculada dividindo a massa pelo volume de cada material. Além desse método experimental, pode também ser medida a partir de um aparelho chamado densímetro, muito utilizado em postos de gasolina, para verificar a pureza dos combustíveis. Para tanto, é necessário que o material em análise esteja sob condições definidas de temperatura e pressão, uma vez que alterações nessas condições podem causar variação no volume e, por consequência, em sua densidade. Houve erro maior que 15% para a medição das amostras de ferro e alumínio, provavelmente devido a erros humanos na avaliação dos volumes somados a erros de arredondamento. Não faria diferença caso fossem pesadas massas diferentes dos materiais, uma vez que a densidade é uma propriedade intensiva, formada pela divisão de duas propriedades extensivas, massa e volume. Propriedades extensivas dependem da quantidade de substância que constitui um corpo, enquanto as propriedades intensivas independem. 8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS RUSSEL, J.B., Química Geral, Vol. 1, 2 Ed., São Paulo, Mc Graw-Hill, 1982. VOGEL, A.; Análise Inorgânica Quantitativa; Editora Guanabara; Rio de Janeiro, 1986. Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (INMETRO); Orientações sobre Validação de Métodos de Ensaios Químicos, DOQ-CGCRE-008, 2010. CÉSAR, J; DE PAOLI, M.A; DE ANDRADE, J.C. A determinação da densidade de sólidos e líquidos. Revista Chemkeys, n. 7, p. 1-8, 2004. Acesso as 11:40 de 04 de novembro de 2021: < Densidade. Definição de densidade e seu cálculo - Manual da Química (manualdaquimica.com) > Acesso as 12:05 de 04 de novembro de 2021: < Propriedades intensivas e extensivas (up.pt) > Acesso as 11:32 de 06 de novembro de 2021: < 304-248.pdf (metallum.com.br) > https://www.manualdaquimica.com/quimica-geral/densidade.htm https://www.manualdaquimica.com/quimica-geral/densidade.htm http://educa.fc.up.pt/ficheiros/cv_experiencias/231/documentos/245/Propriedades%20intensivas%20e%20extensivas.pdf http://www.metallum.com.br/22cbecimat/anais/PDF/304-248.pdf