Densidade de Solidos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE 
 CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA 
 UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA QUÍMICA 
 DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE QUÍMICA GERAL 
 PROF(A): ANA CRISTINA SILVA MUNIZ 
 
 
 
 
 
 
 
ANÁLISE DE DENSIDADE DE SÓLIDOS 
 
 
 
 
 
Aluna: Georgia de Sousa Gomes 
Matrícula:120110211 
 
 
 
 
 
 
CAMPINA GRANDE-PB 
16/02/2022 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO..........................................................................................................5 
2 OBJETIVOS..............................................................................................................6 
3 FUNDAMENTAÇÃO TEORICA................................................................................7 
4 MATERIAIS E METODOLOGIA...............................................................................8 
4.1 MATERIAIS............................................................................................................8 
4.2 METODOLOGIA....................................................................................................8 
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES..............................................................................9 
7 QUESTÕES.............................................................................................................10 
8 CONCLUSÕES.......................................................................................................12 
9 REFERENCIAS.......................................................................................................13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2 
LISTAS DE ILUSTRAÇÕES 
 
FIGURA 1.....................................................................................................................8 
FIGURA 2.....................................................................................................................8 
FIGURA 3.....................................................................................................................9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3 
LISTAS DE TABELAS 
 
TABELA 1........................................................................................................6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
 
 O relatório mostra o Experimento intitulado Análise de Densidade de Sólidos. 
Muitos alunos imaginam que a densidade é apenas o resultado de uma operação 
aritmética de divisão entre a massa e o volume de uma substância, mas esse 
conceito vai muito além que isso e está relacionado a outros, como compressão e 
empacotamento. Por exemplo, quanto maior for o empacotamento dos átomos, mais 
densa é a substância. Da mesma forma, quanto maior for a compressão sobre um 
objeto, maior será a sua densidade. Nesse relatório serão abordados apenas os 
aspectos mais diretos e as técnicas de laboratório mais comuns envolvidas na 
determinação da densidade de sólidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 
3 OBJETIVOS 
3.1 OBJETIVO GERAL 
 Determinar a densidade de algumas amostras de sólidos metálicos e 
posteriormente comparar os valores obtidos com os encontrados na tabela de 
densidades conhecidas. 
 
 TABELA 1 – Densidade (em 𝒈/𝒄𝒎𝟑) à temperatura de 20°C. 
Metal Cobre Alumínio Chumbo Magnésio Aço Estanho Ouro Prata Zinco 
Dens. 8,96 2,7 11,4 1,8 7,8 7,3 19,3 10,5 7,1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
4 FUNDAMENTAÇÃO TEORICA 
 Densidade é uma relação entre a massa e o volume de um corpo em dada 
temperatura e pressão, podendo auxiliar na caracterização de uma substância e ser 
determinada por medidas direta ou indireta, dependendo do material e do 
instrumento utilizado. 
 Nela pode-se observar a quantidade de matéria que está presente em uma 
unidade de volume, por exemplo, o ferro possui maior densidade do que alumínio, 
isso significa que num dado volume de ferro há mais matéria que em uma mesma 
quantidade de alumínio, por isso chama-se densidade, que é qualidade daquilo que 
é denso, compacto. 
 Existem dois instrumentos que são usados para medir a densidade de um 
corpo: densímetro e picnômetro. Esse cálculo também pode ser feito de maneira 
manual, sem o uso dos instrumentos. 
 A densidade absoluta é também uma propriedade específica, isto é, cada 
substância pura tem uma densidade própria, que a identifica e a diferencia das 
outras substâncias. 
 A densidade de um sólido pode ser determinada de duas formas: método direto 
onde o volume do metal é determinado pelo volume de água deslocado em uma 
proveta e o método indireto, onde o volume é medido indiretamente através de 
sucessivas pesagens considerando a densidade da água (1 g/𝑚𝐿−1). 
 
 
 
 
 
 
7 
 
5 MATERIAIS E METODOLOGIA 
5.1 MATERIAL NECESSÁRIO 
 Para o desenvolvimento dos objetivos propostos foram usadas as 
seguintes vidrarias e equipamentos: 
• Balança analítica (Figura 1) 
• Proveta (Figura 2) 
 
 Figura 1 Figura 2 
 
5.2 METODOLOGIA 
 •Pesou-se na balança analítica uma amostra sólida de ferro e anotou-se sua massa. 
 •Em seguida adicionou-se quantidade de água destilada suficiente na proveta para 
que cubra totalmente a amostra. 
 •Leia o volume inicial. 
 •Imergiu-se cautelosamente na água, a amostra sólida dentro da proveta com água, 
em seguida agitando-a cuidadosamente e observou-se seu novo volume. 
 •Pode-se verificar o volume da amostra sólida. 
 •Usou-se a fórmula: 𝑑 =
𝑚
𝑣
 para descobrir a densidade da amostra 
 
8 
 
 Esquema do ensaio de densidade de solido(Figura 3) 
 
 
6 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 6.1 Descubra de que é feito os seguintes materiais a partir da sua densidade. 
Dados: T=30°C e P=1atm. 
𝐷 =
𝑀𝑠
𝑉𝑑
 
 ‣ Material 1: Pesa 178g e desloca 20mL? 
𝐷 =
178
20
 
𝐷 = 8,9 𝑔/𝑚𝐿 
Resultado: Material 1 tem como desidade 8,9 m/L que segundo a Tabela 1 
corresponde ao metal Cobre. 
 ‣ Material 2: Pesa 386g e desloca 20mL? 
𝐷 =
386
20
 
𝐷 = 19,3𝑔/𝑚𝐿 
Resultado: Material 2 tem como desidade 19,3 m/L que segundo a Tabela 1 
corresponde ao metal Ouro. 
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7. QUESTÕES 
 7.1 Com base nos dados observados, calcular as densidades das amostras em 
g/cm3 e o erro percentual : 
𝐸 = 
|(𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝐸𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙) − (𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜)|
(𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑇𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜)
𝑥100% 
‣ Material 1 
D= 8,9𝑐𝑚3 
𝐸 =
|8,9 − 8,98|
8,98
𝑥100% 
𝐸 = 0,89% 
‣ Material 2 
D=19,3 g/𝑐𝑚3 
𝐸 = 
|19,3 − 19,32|
19,32
𝑥100% 
E = 0,103% 
 
 7.2 Explicar a influência da temperatura na densidade dos sólidos e dos liquidos. 
Quando inserimos ou retiramos calor de uma dada amostra de sólido, essa por sua 
vez retrai-se ou dilata. Dilatar nada mais é do que aumentar de volume, e, quando 
um corpo aumenta de volume (sem acréscimo em sua massa) a sua densidade 
diminui.Então, quanto maior o volume menor será sua densidade. Através daí, 
podemos concluir que a temperatura influencia na densidade dos sólidos. 
 7.3 Explicar como a determinação da densidade seria afetada se: 
a) A amostra não ficasse completamente submersa na água da proveta; 
 O volume deslocado da água da proveta seria menor, e onsequentemente a 
densidade seria maior. 
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 b) Ocorresse a formação de bolhas na superfície da amostra. 
É um erro que surge mesmo em situações em que se tem muito cuidado, é causado 
acidentalmente e pode ser atenuado, mas não eliminado. Se as partículas têm 
arestas aguçadas, as bolhas de ar, que podem ser encontradas no agente de 
separação, ficarão depositadas nos cantos e arestas. Forma-se então um efeito de 
bóia nas partículas em suspensãono agente de separação. Devido à tensão 
superficial do agente de separação, por um lado, e à pressão das condições locais, 
por outro, o agente de separação não consegue expelir o ar contido nas cavidades 
e, como tal, remover as bolhas de ar. Estas bolhas de ar afetam a densidade das 
partículas, conduzindo a uma separação não pura. 
 
 7.4 Explicar outras prováveis fontes de erro desta experiência, justificando-as. 
Usar o picnômetro sem tampa, pois a tampa auxilia a usar um volume preciso para 
o experimento, a balança não está calibrada fazendo com que erre a pesagem, a 
proveta conter o líquido em excesso ou outro liquido diferente da amostra, a amostra 
não ser 100% pura. 
 
 7.5 Por que a água é usualmente empregada como substâncias padrão nos 
cálculos dedensidades relativas? 
A água como substância padrão é usualmente tomada a 4°C. Nessa temperatura, 
ela apresenta massa específica máxima. Como ela não varia em mais de meio por 
cento no intervalo de temperatura de 0°C a 30°C, o valor médio 1,00 g/mL, pode 
ser empregado para os cálculos de densidades relativas à água, nas temperaturas 
usuais de laboratório, das diversas substâncias. 
 
 
 
11 
7.6 Calcule a densidade dos seguintes casos: 
a) Uma esfera metálica que tem um diâmetro de 0,9 cm e por massa 1,955g; 
𝑟 = 
𝑑
2
= 
0,9
2
= 0,45 
𝑉 = 
4𝜋𝑟2
3
= 
4 ∙ 3,14. 0,452
3
= 0,8478𝑐𝑚3 
𝐷 = 
𝑚
𝑣
=
1,955
0,8478
= 2,306𝑔/𝑐𝑚3 
b) De uma liga metálica na forma de um disco chato com 3,50 cm de diâmetro e 0,25 
cm de espessura, com um orifício de 0,50 cm de diâmetro, localizado no centro. A 
massa do disco é de 26 g. 
𝑉𝑡 = 𝜋𝑟2ℎ = 3,14 ∙ (1,75)2 ∙ 0,25 = 2,404𝑐𝑚3 
𝑉。 = 𝜋𝑟2ℎ = 3,14 ∙ (0,25)2 ∙ 0,25 = 0 ,049𝑐𝑚3 
𝑉 = 𝑉𝑡 − 𝑉。 = 2,404 − 0,049 = 2,355𝑐𝑚3 
𝐷 = 
26
2,355
= 11,04 𝑔/𝑐𝑚3 
 
7 CONCLUSÃO 
 Ao final do experimento, pode se concluir que os valores experimentais de 
densidade foram sempre próximos aos valores tabelados. Os erros encontrados 
nunca ultrapassaram 5%. Assim essas experiências laboratoriais servem para que 
se possa entender melhor acerca de uma matéria que foi dada na aula, mas nem 
sempre os resultados das experiências são precisos e/ou exactos. 
 
 
 
 
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8 REFERÊNCIAS 
http://webeduc.mec.gov.br/portaldoprofessor/quimica/cd2/conteudo/aulas/37_aula/re
cursos/21480/21480.pdf 
https://lqes.iqm.unicamp.br/images/vivencia_lqes_meprotec_densidade_arquimedes.
pdf 
http://www.profcordella.com.br/unisanta/textos/qgilab13_exercicios_densidade.htm 
 
 
 
 
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http://webeduc.mec.gov.br/portaldoprofessor/quimica/cd2/conteudo/aulas/37_aula/recursos/21480/21480.pdf
http://webeduc.mec.gov.br/portaldoprofessor/quimica/cd2/conteudo/aulas/37_aula/recursos/21480/21480.pdf
https://lqes.iqm.unicamp.br/images/vivencia_lqes_meprotec_densidade_arquimedes.pdf
https://lqes.iqm.unicamp.br/images/vivencia_lqes_meprotec_densidade_arquimedes.pdf
http://www.profcordella.com.br/unisanta/textos/qgilab13_exercicios_densidade.htm