434704406-Relatorio-densidade

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INTRODUÇÃO 
 
A densidade é uma propriedade física que caracteriza uma substância. “A densidade 
é definida como a massa da unidade de volume de uma substância, ou simplesmente, massa 
por unidade de volume”. (RUSSEL, 2004, p. 40) 
A quantidade de matéria existente em uma unidade de volume é expressa por esta 
grandeza. Geralmente, expressa em gramas por mililitro ou gramas por cm3(sistema CGS) 
é uma propriedade que não depende da extensão do corpo (grandeza intensiva), mas varia 
com a natureza da substância, sendo função da temperatura (quando aquecidos se dilatam, 
diminuindo então a densidade) e da pressão (para fluidos compressíveis). 
P=m/V 
Onde V e m são, respectivamente, o volume e a massa do corpo, e a densidade 
absoluta do corpo. É, portanto, uma grandeza derivada, pois é definida através de outras 
grandezas. 
A densidade relativa de um material é a relação entre a sua densidade absoluta e a 
densidade absoluta de uma substância estabelecida como padrão. 
Os líquidos são substâncias com densidades bem menores em relação aos sólidos, 
pois, as partículas de suas moléculas se encontram mais distanciadas umas das outras. Suas 
densidades variam um pouco e para se medir a densidade de líquidos e fluidos, existem dois 
tipos de equipamentos: um deles é o picnômetro e o outro é o densímetro. 
Existem dois princípios nos quais se fundamentam os diferentes métodos de 
determinação de densidade: o absoluto e o relativo. Nos métodos de densidade absoluta, 
que será o método usado, consistem na medição da massa de uma substância que ocupa um 
volume conhecido (ou vice-versa), o principal é o método da picnometria, que consiste na 
determinação bastante precisa de massa e volume de substâncias líquidas e sólidas. 
Essa determinação é feita usando-se um aparelho chamado de picnômetro. Ele é um 
recipiente de vidro com rolha esmerilhada, vazada por tubo capilar, que permite seu 
completo enchimento com líquidos. A capacidade volumétrica do instrumento é, portanto, 
facilmente determinada pela pesagem de um líquido tomado como padrão de densidade 
(geralmente água) na temperatura da operação. 
Para medir a densidade de um líquido, determina-se a massa necessária para encher 
completamente um picnômetro de volume conhecido. 
O outro método é de densidade relativa que são baseados no princípio de 
Arquimedes, constituindo na medição (geralmente indireta) do efeito do empuxo, que é 
diretamente proporcional à massa de líquido deslocada por um corpo sólido imerso 
flutuante. O principal é o método do densímetro ou aerômetro, instrumento simples pouco 
preciso, que mede diretamente a densidade de líquidos. Seu funcionamento baseia-se na 
proporcionalidade ‘entre o grau de penetração de um corpo sólido flutuante num líquido 
(medido em escala arbitrária) e a densidade desse líquido. Um tubo de ensaio graduado, 
contendo no seu interior um pequeno volume de material bastante denso (algumas bolinhas 
de chumbo, gotas de mercúrio ET.), flutuará verticalmente, servindo como densímetro 
rudimentar. 
 
OBJETIVOS 
Preparar soluções de etanol/água em diferentes concentrações e através dessas preparações 
determinar a densidade de cada uma delas. 
 
MATERIAIS 
 Bureta de 50ml.; 
 Proveta de 50mL; 
 Balão volumétrico de 100ml; 
 Picnômetro de 10ml; 
 Balança semi-analítica; 
 Água destilada; 
 Álcool etílico absoluto. 
 
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
Inicialmente dois balões volumétricosde 100ml vazios e secos foram pesados em uma 
balança semi-analítica. 
Foi determinado que esse grupo deveria preparar soluções de etanol/água a 50% e 60%. 
Os volumes de etanol e água exigidos para compor cada uma das soluções, foram 
transferidos para os balões volumétricos correspondentes, com o auxílio de uma bureta, 
previamente calibrada. De modo que, o volume final das soluções obtidos em cada balão, 
foram de 100mL. 
Os balões volumétricos com cada solução preparada foram pesadas. Em seguida, as 
soluções foram tranferidas para as provetas e obtido o volume de cada solução. 
Em sequência, os picnomêtros vazios e secos foram pesados. Posteriormente, os mesmos 
foram completados com água destilada e pesados novamente. 
 
Cada picnômetro foi ambientalizado e preenchido com sua devida solução e depois pesado. 
As soluções foram armazenadas e identificadas em frascos âmbar, para serem usadas 
posteriormente. 
O volume do picnômetro foi obtido levando em consideração a densidade da água na 
temperatura de 29,2 ºC obtida por termômetro de bulbo no laboratório no instante em que 
as soluções eram produzidas, logo, a densidade da água considerada foi de 0,99g/ml. A 
densidade da solução foi pela razão entre a massa da solução pelo volume real do 
picnômetro. 
Os resultados obtidos por cada grupo foram registrados em tabela para construção dos 
gráficos propostos. 
 
RESULTADOS E DISCUSSÕES 
Os pesos obtidos de cada balão volumétrico vazio e seco foram: 
 Balão 1: 62,72g utilizado para a solução 50% de etanol 
 Balão 2: 68,50g utilizado para a solução 60% de etanol 
No balão 1 foi acrescentado, 50mL de etanol e 50mL de água destilada; no balão 2 foi 
adicionado 60mL de etanol e 40mL de água. Foi observado que o volume de 100ml de 
solução medidos na bureta não alcançaram a marca de 100ml determinada na proveta. Essa 
diferença de volume, pode indicar uma diferença na precisão das vidrarias utilizadas. 
Os pesos obtidos com a pesagem do balão volumétrico contendo 100ml de cada solução 
foram relacionados na tabela 1: 
 
Tabela 1:relação dos pesos dos balões para obtenção da massa da solução. 
Balão de 
100ml 
Peso vazio 
e seco (g) 
Peso do balão 
com a solução 
(g) 
Volume da 
solução na 
proveta (mL) 
Massa da 
solução (g) 
Balão 1 
(50%) 
62,72g 152,69 97,00 89,97 
Balão 2 
(60%) 
68,50g 155,68g 96,00 87,18 
 
A variação do peso observado no balão contendo a mesma quantidade de solução,além da 
bureta possivelmente estar descalibrada, provavelmente é devido àtemperatura de ebulição 
do etanol, que pode ter evaporado durante o experimento. Porém podemos obter o volume 
real da solução do balão utilizando a densidade da solução conseguida pelo método do 
picnômetro e a própria massa do balão. 
 
Tabela 2: valores utilizados para obter o volume real da solução contida no balão. 
Balão volumétrico 
Massa da solução 
(g) 
Densidade da 
solução (g/ml) 
Volume real da 
solução (ml) 
Balão 1 (50%) 89,97 0,922847±0,2-5 97,79 
Balão 2 (60%) 87,18 0,899428±0,2-5 96,87 
 
Os pesos obtidos de cada picnômetro vazio, com água e com cada uma das soluções de 
etanol/água foram relacionados na tabela 3: 
 
Tabela 3: Obtenção da densidade da solução no picnômetro 
Picnômetro 
Peso vazio 
e seco 
Peso com 
água 
Massa 
da água 
Peso 
com a 
Massa da 
solução 
solução 
Picnômetro 1 
(sol. 50%) 
10,64g 21,11g 10,64g 20,34g 9,70g 
Picnômetro 2 
(sol. 60%) 
10,64g 21,11g 10,64g 20,09g 9,45g 
 
Apesar do volume declarado do picnômetro ser de 10ml é necessário conferir considerando 
a densidade conhecida de outro líquido, a água por exemplo, para termos certeza do volume 
e consequentemente da densidade da solução. 
Levando em conta todas as soluções produzidas por todos os grupos em sala, completamos 
a tabela abaixo: 
 
Tabela 4: Relação da porcentagem e etanol com a densidade obtida pelo picnômetro 
Amostra 𝑽(água)/ml 𝑽(etanol)/ml Concentração 
(%) 
𝑽(final) /ml Método do 
picnômetro 𝜌𝑆/g ml 
1 90 10 10,0 100,0 ± 0,5 0,981157 ± 0,2-5 
2 80 20 20,0 100,0 ± 0,5 0,969053 ± 0,2-5 
3 70 30 30,3 99,0 ± 0,5 0,966025 ± 0,2-5 
4 60 40 40,9 97,8 ± 0,5 0,957442 ± 0,2-5 
5 50 50 51,55 97,0 ± 0,5 0,922847 ± 0,2-5 
6 40 60 62,50 96,0 ± 0,5 0,899428 ± 0,2-5 
7 30 70 73,68 95,0 ± 0,5 0,874349 ± 0,2-5 
8 20 80 81,63 98,0 ± 0,5 0,850359 ± 0,2-5 
 
Construímos com os resultados das tabelas os seguintes gráficos: 
 
Gráfico 1:Volume da solução Vs. Concentração 
 
 
Analizando o gráfico1 é possível observar uma ... 
 
 
Gráfico 2: Densidade Vs. Concentração 
 
 
CONCLUSÃO 
y = -0.0567x + 100.48
94
95
96
97
98
99
100
101
0 20 40 60 80 100
Volume final/mL V
o
l
u
m
e
s
o
l
u
ç
ã
o
m
L
Concentração em %
y = -0.0019x + 1.0133
0.84
0.86
0.88
0.9
0.92
0.94
0.96
0.98
1
1.02
0 20 40 60 80 100
Densidade vs. concentração g/mL
concentração
D
e
n
s
i
d
a
d
e
Através da análise do gráfico é possível observar que ao aumentarmos a 
concentração de etanol à densidade que é definida como o quociente entre a 
massa e o volume desse corpo, diminui, sabendo disso pode-se dizer que 
a densidade mede o grau de concentração de massa em determinado volume, e 
que quanto maior for a concentração de etanol na mistura, menor será a 
densidade. Também através da observação do gráfico de volume VS 
concentração pode-se concluir que a cada centímetro cúbico de etanol pesa 
aproximadamente 0,789 gramas. “Os valores mudam dependendo da mistura e da 
temperatura em que ele está submetido, sendo que o álcool combustível possui 
densidade que varia de 0,82 a 0,88g/cm³”, ou seja ao aumentarmos a 
concentração de etanol na mistura o volume medido da solução também irá 
diminuir. (Nova cana, 2016). 
 
 
REFERÊNCIAS 
Nova cana, 2016. Textos extraídos da seguinte página da internet: 
https://www.novacana.com/etanol/propriedades-fisico-quimicas/