Relatório GEREXP 8 - Densidade

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ 
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS 
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 
CURSO QUÍMICA LICENCIATURA 
DISCIPLINA 503-31 QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL 
 
 
 
 
 
 
 
PROPRIEDADES FÍSICAS DA MATÉRIA 
DENSIDADE DE UM SÓLIDO 
 
 
Acadêmicos: 
 Alex de Oliveira R.A. 83605 
 Juliano Brasilino Souza R.A. 82728 
 Rômulo L. de Araújo R.A. 82193 
 Victória Naomi Yoshida R.A. 82986 
 
Professor: Fábio Vandresen 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MARINGÁ 
Abril, 2013 
 
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SUMÁRIO 
 
 
1 INTRODUÇÃO .............................................................................................................................. 3 
2 PROCEDIMENTO ........................................................................................................................ 5 
2.1 MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................................................. 5 
2.2 EXPERIMENTAL .................................................................................................................. 5 
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO ................................................................................................. 7 
3.1 Determinação da massa especifica do Ferro e Cobre ......................................................... 7 
3.2 Determinação de Massa especificas de Amostras desconhecidas ................................... 8 
4 CONCLUSÃO ............................................................................................................................. 11 
5 REFERÊNCIAS .......................................................................................................................... 11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
Antes de discutir-se sobre a densidade, precisa-se ter noção de dois 
conceitos básicos: 
 
Massa: 
A massa é uma das propriedades fundamentais de qualquer amostra de 
matéria; aquela expressa a quantidade de matéria que nessa existe. Seus valores 
são, muito comumente, determinados através de balanças. 
 
Volume: 
O volume de uma amostra é sua extensão no espaço tridimensional, ou seja, 
o tanto de espaço que ela ocupa. Para determiná-lo, é mais complexo que a massa: 
há a dependência de qual seu estado físico. Se for um sólido de formato bem 
definido como um cubo, por exemplo, basta medir uma de suas arestas e elevá-la ao 
quadrado, como demonstrado na equação abaixo: 
 
 
Se não for um sólido bem definido, ou um sólido poroso, deve-se macerar a 
amostra até que ela vire pó, depositá-la em uma proveta, assentá-la totalmente e 
tirar as medidas. 
Se líquido for, a amostra deve ser medida em uma vidraria volumétrica, como 
uma pipeta ou balão volumétrico. 
Já no caso dos gases, faz-se cálculos usando como referência a massa 
volumétrica do ar, nas condições normais de temperatura e pressão (PNT – 
Temperatura de 0oC e Pressão Atmosférica de 101 325 Pa) 
 
Densidade: 
A densidade é uma das propriedades intensivas da matéria, ou seja, que é 
independente da quantidade de matéria analisada[1]. A densidade nada mais é que a 
relação entre a massa e o volume ocupado por uma certa substância; dessa relação, 
deriva-se a afirmação de que a densidade é uma grandeza que mede o grau de 
concentração de massa em determinado volume. 
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A densidade (ou ainda, massa específica) é expressa pela letra grega ρ (Rô) 
e é, algebricamente, representada pela seguinte equação: 
 
 
Equação da densidade, onde m representa a massa do composto e v, seu volume ocupado. 
 
A massa específica pode ser utilizada como forma de identificação de 
substâncias, pois a maioria dos materiais tem uma densidade única, que pode ser 
encontrada em tabelas nas mais diferentes literaturas. 
O conceito de densidade pode ser facilmente compreendido ao utilizar-se 
uma velha brincadeira: “O que pesa mais: um quilo de algodão, ou um quilo de 
chumbo?” 
Ambos os elementos propostos tem mesma massa, porém, tem volumes 
muito diferentes. O quilo de chumbo, neste caso, apesar de ter um volume bem 
inferior ao quilo de algodão, tem a mesma massa, ou seja, tem uma densidade muito 
maior que a do algodão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2 PROCEDIMENTO 
2.1 MATERIAIS E MÉTODOS 
 Proveta de 10 mL; 
 Béquer de 100 mL; 
 Pipeta 10 mL; 
 Conta gotas; 
 Esponja de aço; 
 Amostras sólidas de cobre; 
 Amostras sólidas de ferro; 
 Balança semianalítica; 
 Amostras desconhecidas identificadas como 06 e 08. 
 
 
 
 
2.2 EXPERIMENTAL 
 
Com auxilio de um termômetro mediu-se a temperatura da água destilada, 
adicionou-se água destilada na proveta de 10 mL, aferiu-se o volume de 7 mL. 
Com uma espoja de aço, retirou-se os resíduos de possíveis oxidação das 
amostras de cobre e ferro ambas solidas, mediu-se a massa das amostras de 
ferro e de cobre, colocou se a amostra de cobre no interior da proveta, de modo 
que ela ficou-se totalmente imerso na água, observou-se o volume final, anotou-
se, repetiu-se todo o procedimento com as 5 amostras de cobre e, ferro, em 
seguida distribui-se os dados nas seguintes planilhas, com os dados calculou-se 
a densidade das amostras, a média das densidades, calculou-se o erro 
percentual, construiu-se um gráfico com os valores e, calculou-se através do 
gráfico a densidade dos sólidos e o erro percentual. Comparou-se os valores de 
densidade obtidos pela media e pelo gráfico. 
 
 Densidade da amostra desconhecida 
 
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Mediu-se a massa de um balão de 25 mL com a tampa, colocou-se a 
amostra desconhecida no balão até o menisco, mediu-se novamente a massa do 
balão contendo amostra. Realizou-se o procedimento com as amostras 
desconhecidas 06 e 08, com os valores encontrados, calculou-se a densidade 
das amostras, comparou-se os valores encontrados, com uma tabela com os 
nomes das substancias e os valores teóricos de densidade, identificou-se os 
nomes das amostras (reagentes). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
3.1 Determinação da massa especifica do Ferro e Cobre 
 
Para determinação da massa especifica (densidade), do Ferro e do Cobre, 
foram analisadas cinco amostras, como ja descrito no item 2.2. Os resultados 
obtidos estão apresentados na Tabela 01, para o elememto Ferro e a Tabela 02 
apresentam os resultados para o elemento Cobre. Estas tabelas apresentam, alem 
da densidade obtida, a massa e volume das amostras. 
 
Tabela 01 – Resultados dos experimentos para amostras de ferro 
 
 
 
 
O resultado obtido para massa especifica do Ferro, esta proximo do teorico 
que é 7,86 g/cm³ (The Merck Index ®), levando em consideração a média das 
densidades encotradas na amostra analisadas, sendo esta média de 7,537 g/cm³. 
Para que podesse considerar a amostras de Ferro identica a teorica, cálculo-
se o erro experimental, o qual utilizou-se a seguinte equação: 
 
 
 
 
 
Amostra nº m(sólido)/g V (água +sólido)/ mL V (água)/ mL V (sólido) /cm³ 
=m/V 
(g/cm³) 
Si= m-
i) 
(S)² 
01 8,31 8,10 7,00 1,20 6,925 0,612 0,374544 
02 6,64 7,80 7,00 0,80 8,30 -0,763 0,582169 
03 5,84 7,80 7,00 0,80 7,30 0,237 0,056169 
04 7,56 8,00 7,00 1,00 7,56 -0,023 0,000529 
05 6,08 7,80 7,00 0,80 7,60 -0,063 0,0003969 
ade; S = desvio. 
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Após o cálculo, obteve um desvio experimentalde 4,11 unidades. Sendo este 
valor considerado alto, já que o valor ideal é de 1,0 unidades para que se possa 
definir uma amostra analisada, como idêntica a teórica. 
 
 
 
 
 
Tabela 02 – Resultados dos experimentos para amostras de Cobre 
 
 
A massa especifica para o Cobre, obtida através da média das amostras 
realizadas é de 7,245 g/cm³, sendo esta densidade distante da ideal que é 8,99 
g/cm³ (The Merck Index ®). 
Também calculou-se o erro experimental para análise de densidade do 
Cobre, que obteve o segundo resultado: 
 
Após este resultado considerou um erro experimental de 19,4105 %, sendo 
este valor alto para erro experimental, ou seja a amostra analisada assemelha pouco 
com elemento teorico por apresentar uma certo porcentagem de impureza. 
 
3.2 Determinação de Massa especificas de Amostras desconhecidas 
Foram apresentados dois frascos contendo duas amostras distintas, apenas 
com as indentifações de 06 e 08, para que fossem determinadas a desindade de 
Amostra nº m(sólido)/g V (água +sólido)/ mL V (água)/ mL V (sólido) /cm³ 
=m/V 
(g/cm³) 
Si= m-
i) 
(S)² 
01 3,030 7,40 7,00 0,40 7,575 -0.330 0,1089 
02 2,840 7,40 7,00 0,40 7,10 0,145 0,021025 
03 2,880 7,40 7,00 0,40 7,20 0,045 0,002025 
04 2,940 7,40 7,00 0,40 7,350 -0,105 0,011025 
05 2,80 7,40 7,00 0,40 7,00 0,245 0,060025 
Onde: m = massa; 
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cada amostra, e através do valor obtido determinasse qual substância, continha os 
frascos apresentados em comparação a tabela de referência massas especificas de 
varios compostos. 
Após realizar-se o experimento como descrito no item 2.2, para determinção 
da densidade de amostras liquidas obteve-se o seguintes resultados apresentados 
na Tabela 03. 
 
 
 
Tabela 03 – Massa especifica de Amostras Desconhecidas 
 
Os resultados obtidos foram 0,6576 g/cm³ e 0,7224 g/cm³. Para o primeiro 
resultado é a mostra identificada como 06, em comparação com a literatura a 
densidade é proxima do composto hexano, que é de 0,659 g/cm³. Calculando –se o 
erro percentual conforme a seguinte equação: 
 
 
 
Chegou-se o seguinte resultado: 0,21 %, sendo esta percentagem abaixo de 
um, a amostra analizada apresenta pureza proxima a substância teorica. 
 
 
Figura 1: Fórmula estrutural do Hexano. 
 
Amostra nº 
m 
 (Balão volumétrico vazio) 
(g) 
 m 
(Balão Volumétrico + 
amostra) (g) 
m da amostra (g) Volume (mL) =m/V (g/cm³) 
06 26,750 43,190 16,440 25 0,6576 
08 26,46 44,52 18,06 25 0,7224 
 
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Ja a amostra que estava contida no frasco 08, apresentou um densidade 
0,7224 g/cm³, que em comparação com a literatura, é a densidade da Trietilamina 
que segundo a literatura é de 0,728 g/cm³. Para esta amostra também calculo-se o 
erro percentual. 
 
 
Após o cálculo do erro percentual obteve-se o seguinte resultado: 0,77%. Esta 
amostra apresenta uma porcentagem de pureza, não quanto à amostra 06. 
 
 
Figura 2: Fórmula estrutural da Trietilamina. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4 CONCLUSÃO 
 
 
 
5 REFERÊNCIAS 
1) UEM – CCE – DQI – Apostila de Química Geral Experimental para o curso de 
Bacharelado e Licenciatura em Química, 2013. Página 21. 
2) Lenzi, E; Favero, L. O. B; Tanaka, A. S; Filho, E. A. V; Silva, M. B; GImenes, M. J. 
G. Química geral experimental. Rio de Janeiro, Editora Freitas Bastos, 2004. 
Paginas 117 e 118.