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UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA-UEPB CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA- CCT DEPARTAMENTO DE QUÍMICA COMPONENTE: FÍSICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL DOCENTE: GISELE ALVES MEDEIROS JOSÉ KLENYO FERREIRA DA SILVA MIRELY REIS DA SILVA RELATÓRIO– EXPERIMENTO 1: DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE LÍQUIDOS POR PICNOMETRIA E DENSIMETRIA CAMPINA GRANDE – PB 2021 JOSÉ KLENYO FERREIRA DA SILVA MIRELY REIS DA SILVA EXPERIMENTO 01- DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE LÍQUIDOS POR PICNOMETRIA E DENSIMETRIA Atividade apresentada como exigência de avaliação da disciplina Físico-química experimental ministrado no semestre 2021.1 pela professora Gisele Alves Medeiros. CAMPINA GRANDE – PB 2021 1. INTRODUÇÃO É possível observar o óleo derramado a flutuar na superfície da água. Assim como que, um pedaço de madeira flutua na corrente de um rio, mas uma pedra irá ao fundo. O óleo é menos denso do que a água, os dois líquidos não se misturam porque as moléculas da água possuem mais afinidade umas com as outras e são mais unidas, resultado do que a química chama de polarização elétrica. Na prática, o que importa para um líquido flutuar sobre outro é a sua densidade e não sua viscosidade. A densidade é um fator que pode variar dependendo da temperatura e pressão aplicada ao sistema específico a ser analisado. A densidade de líquidos pode ser medida na prática por meio de um aparelho chamado densímetro. Ele é formado por um tubo de vidro com uma haste graduada em densidades e, na parte inferior, possui uma parte mais larga e mais pesada. Isso acontece porque as mudanças de temperatura e pressão acabam fazendo com que o volume do material analisado mude, e o volume é inversamente proporcional à densidade. Podemos obter o valor oposto. Se o valor do volume de uma determinada substância aumentar, sua densidade vai diminuir, portanto, haverá uma divergência do valor esperado. Analisando as características de cada substância, a densidade pode ser utilizada para avaliação da pureza, tanto quanto a identificação de uma determinada substância, sendo que essa pureza pode ser facilmente alterada se houver a presença de contaminantes de um estado físico igual ou diferente. A densidade de um corpo ou massa específica é a razão da sua massa e seu volume a determinada temperatura. Onde é comumente expressa em gramas por centímetro cúbico, (g/cm3) e o seu equivalente, gramas por mililitro (g/mL) para densidades de sólidos e líquidos, onde são unidades derivadas do sistema internacional de medidas SI. Existem dois métodos de determinar a densidade de líquidos e sólidos, que é por meio do método do picnômetro. é através de um instrumento conhecido por densímetro: Métodos do Picnômetro: É um método relativamente simples para medir a densidade dos líquidos. Este instrumento consiste de uma ampola de vidro, dotado de um gargalo pórtico. O volume do Picnômetro se determina pelo peso de água com que o enche. Sabendo o peso e a densidade da água na temperatura dada, pode-se calcular o volume do Picnômetro. Método do densímetro: Outra maneira que se tem de determinar a densidade dos líquidos é a de se fazer uso de certos instrumentos denominados aerômetro. Estes instrumentos permitem determinar sem que seja necessário o auxílio da balança. Esses instrumentos são constituídos por uma haste e um bulbo. A haste é cilíndrica e possui internamente uma escala graduada onde é identificado o fabricante. Onde segundo (PERUZZO e CANTO p.16) “trata-se de um tubo que flutua nos líquidos em geral. Quanto maior a densidade do líquido, maior a parte do densímetro que fica acima da superfície. Nosso experimento tem como objetivo principal calcular as deferentes densidades de soluções etanoicas com a concentrações determinada dado pela tabela, utilizando os respectivos métodos: picnômetro e densímetro. 2. MATERIAIS E REAGENTES 2.1 EQUIPAMENTOS UTILIZADOS ● Balança analítica ● Picnômetros de 25 mL ● Becker de 100 mL ● Pipeta ● Balões volumétricos de 100 mL ● Termômetro ● Luvas de borracha ● Óculos de segurança 2.2 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL SUBSTÂNCIAS USADAS: ● Água destilada ● Solução etanólica na concentração 80% em (v/v) 3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Para dar início ao experimento, o picnômetro foi lavado e seco. Em seguida pesou- se o picnômetro vazio na balança analítica e registrou a massa. Logo após, mediu a temperatura da água destilada e encheu o picnômetro com ela, com cuidado para não formar bolhas, tampou o picnômentro e secou com papel toalha e fez-se a pesagem novamente afim de descobrir o volume real do picnômentro. Em seguida encheu-se outro picnômetro com a solução de álcool 80% que estava presente num balão volumétrico de 100 mL. Tampou-se, secou a superfície com papel toalha, fez-se a pesagem e registou o resultado. 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES Os resultados obtidos a partir dos procedimentos experimentais do método do picnômetro foram alcançados e corrigidos como sugere a teoria. Podemos observar que com esse método a determinação da densidade de uma substância é mais precisa devido a ser determinada através da massa e volume real calculados durante o processo experimental. Segue a tabela 1, com os resultados experimentais da determinação da densidade a partir do método do picnômetro: Picnômetro- Calibração com a água destilada: Determinação o volume real do picnômetro, através da expressão: A massa da água foi calculada por meio da subtração entre a massa em gramas do picnômetro quando cheio de água e a massa em gramas do picnômetro vázio. Em seguida o volume foi calculado pela divisão entre a massa da água, em gramas, pelo (densidade) ρ da tabela disponibilizada pela professora (0,996232 g cm3 ) a temperatura de 28°C . má𝑔𝑢𝑎 = mpic+água − mpic. m água = 80,3132 g - 29,0849 g m água = 51.2283 g 𝑉 𝑝𝑖𝑐 = má𝑔𝑢𝑎 d = 51,2283 g 0,996232 g cm3 Temos, o volume real do picnômetro: 𝑉𝑝𝑖𝑐 = 51,42205832 cm3 , 𝑜𝑢 𝑠𝑒𝑗𝑎, %𝐸 = ⃓0,852204315 g cm3 − 0,8369 g/cm3⃓ 0,852204315 g cm3 𝑥 100 𝑉𝑝𝑖𝑐 = 51,42205832 𝑚𝑙 Determinação a densidade da solução alcoólica a 80%: A massa do álcool foi calculada por meio da subtração entre a massa em gramas do picnômetro quando cheio de álcool e a massa em gramas do picnômetro vázio. Em seguida a (densidade) ρ foi calculada, em gramas por centímetro cúbico [g/cm³], por meio da divisão da massa, pelo o valor do volume real do picnômetro, que foi calculado anteriomente. Utilizando apenas os dados coletados para a solução de álcool 80%. má𝑙𝑐𝑜𝑜𝑙 = mpic+álcool − mpic. m água = 72,9070 g - 29,0849 g m água = 43,8221 g d = má𝑔𝑢𝑎 𝑉𝑝𝑖𝑐 = 43,8221 g 51,42205832cm3 d = 0,852204315 g cm3 Determinação do percentual de erro através da expressão: Para calcular o percentual de erro, através da fórmula: %𝐸 = ⃓ xi−X⃓ X 𝑥 100 %𝐸 = 1,79585045% ≈ O erro relativo: %𝐸 = 1,7910% Picnômetro Massa do picnômetro vazio 29,0849 g Massa do picnômetro com água 80,3132 g Massa do picnômetro com álcool 72,9070 g Temperatura registrada 28°C Densidade da água a 28°C 0,996232 g/cm3 Volume real do picnômetro 51,4221 mL Densidade da solução alcoólica 0,8369 g/cm3 Densidade exp. Da solução alcoólica 0,852204315 g cm3 g/cm3 Erro relativo percentual 1,7910% Tabela 1: resultados dos cálculos obtidos através do procedimento experimental pelo método do picnômetro. É importante frisarmos que temos um pequenoerro relativo percentual de 1,7910% que pouco influência nos resultados alcançados tendo em vista também algumas impurezas que estão presentes na solução analisada, no caso o etanol 80%. Sendo assim podemos notar que os métodos que foram utilizados são bastante eficientes para o uso em laboratório para atividades exploratórias. Com o experimento do picnômetro e os valores obtido para a densidade absoluta podemos observar segundo a tabela de densidade fornecida, que os valores obtidos para as substancias escolhidas para o nosso experimento, se tratam de valores muito precisos mais com um pouco de exatidão. 5. CONCLUSÕES Podemos observar que o método do picnômetro é bastante eficaz na determinação da densidade de soluções, no que gera certa facilidade como também precisão nos resultados alcançados, provando que a técnica obtém resultados significativos e próximos dos esperados ao realizar os procedimentos experimentais de determinação de densidade. Diante disto os resultados alcançados nesta prática foram satisfatórios e estão em concordância com os resultados esperados expressos na teoria. 6. REFERÊNCIAS 1. Oliveira, B. de Moura; Melo, J. M. Filho; Afonso, J. Carlos. A DENSIDADE E A EVOLUÇÃO DO DENSÍMETRO. Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil. 2. Química geral : conceitos essenciais / Raymond Chang ; tradução: Maria José Ferreira Rebelo... [et al.]. – 4. ed. – Porto Alegre : AMGH, 2010. XX, 778 p.; 28 cm. 3. Manual de prática de Físico-Química experimental (UEPB) 4. FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas O que é densidade? Disponível em http://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-densidade.htm>. Acesso em: 09/08/2021. 5. Peruzzo, F. Mirragaia; Canto, E. Leite. Química na abordagem do cotidiano. 4 ed. – São Paulo: Moderna, 2006.
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