RELATORIO 20-11

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO PIAUÍ
CAMPUS PICOS.
CURSO: LICENCIATURA EM QUÍMICA.
MÓDULO: II.
DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL II.
PROFESSOR: FRANCISCO DE ASSIS PEREIRA NETO 
DENSIDADE DE LÍQUIDOS E SÓLIDOS
 
ALUNOS: ALANE FEITOSA DE MACÊDO
ARTHUR DA SILVA SANTOS
BEATRIZ DE SOUSA SILVA
MANUELA NÁTALY ALMONDES
PICOS-PI, 20 de Novembro de 2018.
RESUMO
 Na química, a matéria é definida como tudo que tem massa e ocupa espaço. Logo, a razão entre a massa por unidade de volume é chamada de densidade. Em práticas laboratoriais é importante atentar-se aos instrumentos de medição de massas e volumes, pois inúmeros problemas podem aparecer ao fazer um experimento. Durante a prática foram analisados alguns procedimentos que permitiram compreender a densidade de substâncias ou corpos de sólidos e líquidos.
INTRODUÇÃO
 O objeto da química são as propriedades da matéria, especialmente a conversão de uma forma da matéria em outra. Logo, é muito difícil de ser definida com precisão sem o apoio da física das partículas elementares, no entanto, uma definição operacional simples é que a matéria é tudo aquilo que tem massa e ocupa espaço. Além disso, os três estados da matéria mais comuns são sólido, líquido e gás. (ATKINS, 2012)
 Em uma linguagem científica, dizemos que uma determinada amostra de matéria tem uma massa e um volume definido. A razão dessas quantidades, ou a massa por unidade de volume é chamado de densidade. (POSTMA, 2009)
 Independente do fato de ser ou não homogênea, qualquer corpo possui certa massa m e ocupa um lugar no espaço, isto é, ocupa um volume V. A grandeza escalar dada pela relação entre sua massa m e seu volume V: d= m/v. A densidade tem por unidade, no Sistema Internacional de Unidades (SI), o quilograma por metros cúbico (kg/m³). (CALÇADA, 1998)
 No Laboratório, uma série de problemas pode aparecer ao fazer um experimento. Um corpo é um gás, é um líquido, é um sólido que se dissolve na água, etc. Visto que, a densidade resulta da divisão do valor da massa pelo volume. Entretanto, o princípio da medida da densidade de uma substância ou de um corpo é simples. Precisa-se medir a massa do corpo e seu volume numa dada temperatura e pressão definidos (em geral para líquidos e sólidos: 760mmhg e 20°C receptivamente). (LENZI, 2012) 
 Na determinação da densidade de corpos ou substâncias sólidos, deparamos com situações complicadas, em todos os métodos procura-se determinar a relação massa/volume, utilizando um instrumento de medida de volume (proveta, balão volumétrico, ou picnômetro próprio para isto) e a balança analítica. Na determinação da densidade de substâncias líquidas o problema é o mesmo, e são feitas de diversas maneiras. (LENZI, 2012)
 Portanto, a medição da densidade é indispensável para variedade de procedimentos cruciais na ciência da química. Além disso, como foram observados durante a aula prática é importante considerar e preocupar-se quais os instrumentos necessários na medição de massas e volumes. Dessa forma, com o entendimento da densidade, foram realizados procedimentos com a finalidade de compreender a quantidade de matéria que está presente em uma determinada unidade de volume. 
 
 
 
 
 PARTE EXPERIMENTAL
 MATERIAIS 
- Balão volumétrico 100 mL sem tampa - Espátula
- Béquer de 250 mL - Bastão de vidro
-Termômetro - Pisseta
- Balança - Pipeta de Pasteur 
- Vidro-relógio - Espátula 
- Funil 
 REAGENTES 
- Água destilada - Água da torneira
- Solução saturada de NaCl - Clipe de metal
- Solução glicerina: água - Moeda de cobre
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
 PARTE 1: Densidade de líquidos
1.1. Água destilada
Ao pesarmos na balança um balão volumétrico de 100 mL, seco, anotamos a sua massa em grama (M1). Em seguida, preenchemos o balão com o líquido até aproximadamente 1 cm abaixo da marca, para completar o volume exato até a marca do balão (menisco) foi utilizado a Pipeta de Pasteur (conta-gotas). Após completar o balão volumétrico, com o líquido até a sua marca indicada (100 mL), pesamos novamente e anotamos a sua massa em gramas (M2). Transferimos o líquido do balão volumétrico de 100 mL para o béquer de 250 mL, logo após, foi posto o termômetro no recipiente (béquer), na qual fizemos a leitura da temperatura ao estabilizar. Foi calculado também a massa e a densidade da água. 
 Massa do líquido (M3)= M2 – M1, Densidade (d)= M3 / 100 mL
1.2. Solução de NaCl 
Preenchemos o balão volumétrico com a solução de NaCl até aproximadamente 1 cm abaixo da marca, para completar o volume exato até a marca do balão (menisco) foi utilizado a Pipeta de Pasteur (conta-gotas). Após completar o balão volumétrico, com a solução de NaCl até a sua marca indicada (100 mL), pesamos novamente e anotamos a sua massa em gramas (M2). Transferimos o líquido do balão volumétrico de 100 mL para o béquer de 250 mL, logo após, foi posto o termômetro no recipiente (béquer), na qual fizemos a leitura da temperatura ao estabilizar. Foi calculado também a massa e a densidade da água. 
1.3. Glicerina 
 Ao preenchermos o balão volumétrico com o líquido (glicerina) até completa a sua marca indicada (menisco) 100 mL, pesamos novamente e anotamos a sua massa em gramas (M2). Transferimos o líquido do balão volumétrico de 100 mL para o béquer de 250 mL, logo após, foi posto o termômetro no recipiente (béquer), na qual fizemos a leitura da temperatura ao estabilizar. Finalizando assim o procedimento calculado a massa e a densidade da água. 
 PARTE 2: Densidade de sólidos
2.1. Moeda de cobre
Pesamos em um vidro-relógio pelo menos 10g de sólido (moeda de cobre), anotamos sua massa em grama(M), logo após, colocamos água da torneira até uma marca de aproximadamente 14 mL em uma proveta de 100 mL e utilizando uma pipeta de Pasteur adicionamos água até a marca exata de 15 Ml(Vi). Em seguida transferimos todo o material sólido para a proveta certificando se todo o sólido estava submerso e se não havia bolhas (Vi), anotamos o volume total marcado pela água na proveta após submersão do sólido (Vt). Logo em seguida, calculamos o volume e a densidade do sólido (moeda de cobre).
 Volume do sólido (Vs)= Vt – Vi, Densidade(d)= M / Vs 
2.2. Clipe
Pesamos em um vidro-relógio pelo menos 10g do clipe, anotamos sua massa em grama(M), logo após, colocamos água da torneira até uma marca de aproximadamente 14 mL em uma proveta de 100 mL e utilizando uma pipeta de Pasteur para adicionar água até a marca exata de 15 mL(Vi). Em seguida transferimos todo o clipe para a proveta certificando se todo o sólido estava submerso e se não havia bolhas (Vi), anotamos o volume total marcado pela água na proveta após submersão do sólido (Vt). Logo em seguida, calculamos o volume e a densidade do clipe.
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO
 Depois de todo procedimento realizado para diversos tipos de sólidos e líquidos, visto anteriormente, pode-se observar diferentes resultados de massa, volume e densidade entre eles.
 Antes de realizar o passo a passo de cada procedimento, utilizando os reagentes, foi primeiro pesado, em uma balança cinética, um balão volumétrico de 100 mL, sendo que o balão estava vazio, obtendo um peso de 63,82g denominado assim de M1. Esse peso em gramas, foi utilizado nos 3 procedimento de líquidos.
 Os procedimentos foi-se dividido nesse resultado e discussão da seguinte maneira: 1.1, 1.2 e 1.3 para líquidos e 2.1 e 2.2 para sólidos.
 O procedimento 1.1 foirealizado utilizando a água como líquido do procedimento. Colocou-se aproximadamente 99 mL de água no balão volumétrico de 100 mL, depois, com o auxílio da Pipeta de Pasteur (conta gota), completaram-se os 100 mL de liquido do balão, utilizou-se o conta gota para que o volume ficasse mais preciso. Em seguida, levou-se o balão volumétrico, contendo o líquido dentro, para pesar na balança cinética, obtendo um peso de 162,89g, denominado assim de M2. Tendo esses dados, calculou-se então a massa da água, que foi denominada de M3. A fórmula utilizada foi a seguinte: M3=M2-M1, sabendo os valores de M2 e M1, o valor de M1 foi dado anteriormente no começo do Resultado e Discussão. Obteve o determinado resultado, M3=162,89g – 63,82g M3= 99,07g. Ou seja, a massa da água foi de 99,07g, denominado de M3. Logo após, transferiu-se o líquido para um béquer de 250 mL para poder descobrir a temperatura da água naquele exato momento, e com a ajuda de um termômetro manual, observou-se que a temperatura era de aproximadamente 28ºC. Com todos esses dados, pode-se assim descobrir a densidade do H2O, para isso foi-se utilizado a seguinte fórmula: d=M3 / V, utilizando os valores obtidos, d= 99,07g / 100 mL d= 0,9907g/mL, sendo esse valor a densidade da água.
 No procedimento 1.2 utilizou-se uma solução de NaCl, misturou-se água e sal, para a mistura precisou-se do auxílio de um bastão de vidro, e dessa mistura colocou-se aproximadamente 99 mL da solução no balão volumétrico de 100mL, depois, com o auxílio da Pipeta de Pasteur (conta gota), completou-se os 100 mL da solução no balão, utilizou-se o conta gota pelo mesmo fato do procedimento passado, pela precisão mais exata. Em seguida, levou-se o balão volumétrico, contendo a mistura dentro, para pesar na balança cinética, o peso obtido da mistura de NaCl foi de 170,33g, denominado assim de M2. Tendo esses dados, calculou-se então a massa do NaCl, que foi denominada de M3. A fórmula utilizada foi a seguinte: M3=M2 - M1, sabendo os valores de M2 e M1, o valor de M1 foi dado anteriormente no começo do Resultado e Discussão. Obteve o determinado resultado, M3=170,33g – 63,82g M3= 106,51g. Ou seja, a massa da mistura de NaCl foi de 106,51g, denominado de M3. Logo após, transferiu-se a solução para um béquer de 250 mL para poder descobrir a temperatura da mistura naquele exato momento, e com o auxílio de um termômetro manual, observou-se que a temperatura era de aproximadamente 28ºC. Com todos esses dados, descobriu-se então a densidade do NaCl, para isso foi-se utilizado a seguinte fórmula: d=M3 / V, utilizando os valores obtidos, d= 106,51g / 100mL d=1,0651g/mL, sendo esse valor a densidade da mistura de NaCl.
 A glicerina foi o liquido utilizado no procedimento 1.3, onde com o auxílio de um funil de 100 mL colocou-se aproximadamente 100 mL do líquido no balão volumétrico de 100 mL. Em seguida, levou-se o balão volumétrico, contendo a glicerina dentro, para pesar na balança cinética, obteve-se de peso 189,41 g, denominado assim de M2. Tendo esses dados, calculou-se então a massa da glicerina, que foi denominada de M3. A fórmula utilizada foi a seguinte: M3=M2 - M1, sabendo os valores de M2 e M1, o valor de M1 foi dado anteriormente no começo do Resultado e Discussão. Obteve o determinado resultado, M3=189,41g – 63,82g M3= 125,59g. Ou seja, a massa da glicerina foi de 106,51g, denominado de M3. Logo após, mediu-se a temperatura da glicerina usando um termômetro manual, onde a temperatura descoberta foi de 28ºC. Com todos esses dados, descobriu-se então a densidade da glicerina, para isso foi-se utilizado a seguinte fórmula: d=M3 / V, utilizando os valores obtidos, d=125,59g / 100 mL d=1,255g/mL, sendo esse valor a densidade da glicerina.
 O procedimento 2.1 foi realizado utilizando a moeda de cobre como sólido do procedimento. Primeiro, precisaria de uma massa aproximada de 10g, pesou-se na balança cinética 11,98g de metal sólido, que era a moeda, denominado assim esse valor de M. Depois de pesar as moedas, coloca-se 15 mL de água em uma proveta de 100mL. Em seguida coloque as moedas pesadas dentro da proveta e observe o novo volume obtido. Esse novo volume foi denominado de volume final e obteve um valor de 16mL. Para descobrir a densidade da moeda, precisa-se primeiro calcular o volume da solução. Para isso, utilizou-se a seguinte formula: Vs=Vf - Vi. Usando os dados obtidos, obteve: Vs=16mL-15mL Vs=1mL. Nesse caso o volume da solução é de 1 mL. Como se tem todos os valores precisos para descobrir a densidade, utilizou-se a formula, d=M / Vs d=11,98g / 1mL d=11,98g/mL. Dessa forma, a densidade da moeda de cobre é de 11,98g/mL.
 No procedimento 2.2, utilizou-se o clipe de metal como sólido do procedimento. Primeiro, precisaria de uma massa aproximada de 10g, pesou-se na balança cinética 10,58g de metal sólido, que era o clipe, denominado assim esse valor de M. Depois de pesar os clipes, coloca-se 15mL de água em uma proveta de 100mL, esse volume ficou considerado de volume inicial. Em seguida coloque os clipes pesados dentro da proveta e observe o novo volume obtido. Esse novo volume foi denominado de volume final e obteve um valor de 17 mL. Para descobrir a densidade dos clipes, precisou-se primeiro calcular o volume da solução. Para isso, utilizou-se a seguinte formula: Vs=Vf - Vi. Usando os dados obtidos, obteve: Vs=17mL-15mL Vs=2mL. Nesse caso o volume da solução é de 2mL. Como se tem todos os valores precisos para descobrir a densidade, utilizou-se a formula, d=M/ Vs d=10,58g/2mL d=5,29g/mL. Dessa forma, a densidade do clipe foi de 5,29g/mL.
CONCLUSÃO
 Portanto, através das observações durante a realização dos procedimentos, que ao efetuar certos tipos de líquidos e sólidos, foram obtidos valores distintos de massa, volume e densidade nos diferentes procedimentos. Isso mostra o quanto é importante o conhecimento das medidas, tanto de massa, quanto do volume e da densidade, de cada objeto na realização de um experimento, pois um dado falho, pode colocar toda a experiência em risco. Outro ponto significativo é que, cada objeto possui massa, volume e densidade diferente.
REFERÊNCIAS
ATKINS, Peter. Princípios de química: questionamentos a vida moderna e o meio ambiente. ed. 5°, 2012. Porto Alegre. Editora Bookman.
CALÇADA, Caio Sérgio. Termologia, fluidomecânica, análise dimensional. ed. 2°, 1998 . São Paulo. Editora Atual
LENZI, Ervim. Química geral experimental. ed 2°, 2019. Rio de Janeiro. Editora Freitas Bastos.
POSTMA, James M. Química no laboratório. Barueri, São Paulo. Ed. 5°, 2009. Editora Manole Ltda.
QUESTIONARIO 
DENSIDADE DE LÍQUIDOS 
1. Valores de densidade dos líquidos obtidos á temperatura constante de 20°C são comumente encontrados na literatura. Qual é o efeito sobre a densidade de um líquido? Explique.
A densidade diminui com o aumento da temperatura, pois o volume e a densidade são inversamente proporcionais. Já que o volume tende a aumentar quando se aumenta a temperatura.
2. Compare a densidade da água com as tabeladas de literatura. Quais os possíveis motivos das diferenças observadas?
Ao compararmos a densidade da água, observamos que o valor calculado é bastante próximo do valor tabelado. Foi possível observar que a diferença encontrada ocorre devido à falta de precisão ao avaliar o instrumento (balão volumétrico), ou até mesmo um erro de paralaxe e devido também a balança não apresentar muitas casas decimais.
3. Compare as densidades da água e da água saturada com sal, explique o motivo da diferença existente.
A água saturada com sal possui densidade maior que a água pura. Isso ocorre devido a massa da solução aumentar com o acréscimo de sal, portanto o volume praticamente não varia, consequentemente aumenta sua densidade.
DENSIDADE DE SÓLIDOS 
1. A temperatura afeta diferentemente as densidades dos distintos líquidos e sólidos. Para obter melhores resultados, seria importante que as temperaturas da água na proveta e do solido fossem as mesmas antes desubmergir o sólido? Explique sua resposta.
A temperatura é um fator responsável pela determinação de densidade dos sólidos, pois ela afeta o volume que é usado diretamente nos cálculos. Visto que seria relevante se a temperatura das matérias fosse igual. Portanto não houve alteração na medida da densidade, pois todas as matérias estavam em temperatura ambiente.
2. Compare seus resultados com os tabelados na literatura. Quais as possíveis causas das diferenças observadas?
Os resultados obtidos foram próximos. No processo em que fizemos obtivemos um resultado de 0,9907g/mL e na literatura obtém 0,9962g/mL. Uma das possíveis possibilidades é a precisão do instrumento utilizado no laboratório. 
3. Seria possível diferenciar uma joia feita de ouro de uma feita de ferro banhada a ouro utilizando um procedimento semelhante ao desta prática? Explique.
Sim. Pois ao realiza a técnica, verificaríamos que as densidades de uma joia feita de outra e outra feita de ferro banhado a ouro seria diferentes.