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Experimento 1 - Determinação de densidade

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS – REGIONAL CATALÃO
Engenharia Civil
Química Geral Prática – Profª: Lídia
Lorrany Jenifer Teodoro da Costa
Mariana de Oliveira
Yan Alves Carvalho
EXPERIMENTO 1
MEDIDAS DE MASSA E VOLUME – DETERMINAÇÃO DE DENSIDADE
,
Catalão – GO
13/12/2015
INTRODUÇÃO
Cada material, normalmente, possui como aspecto intrínseco sua densidade absoluta, também denominada densidade absoluta. Essa densidade absoluta é definida por meio do quociente entre a massa e volume que é ocupado pela massa:
 =		onde,
d= densidade 
m= massa
v= volume
A densidade absoluta é determinada recorrentemente em qualificação de propriedades e características de certo material. Semelhantemente ao ponto de fusão, solubilidade e o ponto de ebulição ela é uma propriedade física.
Ela será expressa, de acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI), como quilograma por metro cúbico Kg/m. Contudo, é mais comum utilizar-se as unidades de grama por centímetro cúbico (g/cm) ou grama por mililitro (g/mL). 
Sucintamente, após a determinação de determinada massa de um material sólido, será promovida a transferência da mesma para instrumentos volumétricos graduados (bureta ou proveta), onde haverá uma considerável quantidade de água (ou outro líquido que em que não ocorre flutuação do sólido). O deslocamento do sólido no líquido será igual ao seu volume característico. Será observada, a posição inicial e final do menisco, após adicionar-se o sólido e partir de tais informações, será possível encontrar o volume.
OBJETIVOS
A partir das técnicas específicas de medição de massa e volume, efetuar a determinação da densidade de líquidos e sólidos. Nos sólidos isso se dará por meio da análise de deslocamento do líquido na proveta e no líquido através do picnômetro. 
MATERIAIS E REAGENTES
Balança analítica
Vidrarias volumétricas (proveta).
Vidrarias não volumétricas
Pipetador
Picnômetro
Amostras sólidas (Alumínio, Cobre, Aço)
Amostras líquidas (Água, Etilenoglicol,Etanol )
FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
4.1. Densidade
 	A densidade é estabelecida como a massa da unidade de volume de uma substância, ou, de forma pormenorizada, massa por unidade de volume. A densidade de um objeto é obtida pela razão entre a massa do objeto e seu volume, ou: = . 
A densidade caracteriza a quantidade de matéria localizada em uma dada unidade de volume. Quando afirmamos que o chumbo possui maior densidade do que o alumínio, isto demonstra que num dado volume de chumbo existe mais matéria que no volume semelhante de alumínio. As densidades de sólidos e líquidos são normalmente expressas em gramas por centímetro cúbico, g/cm3, unidades derivadas SI. Os gases são consideravelmente menos densos do que os outros estados da matéria, por isso a unidade SI gramas por decímetro cúbico, g/dm3, é a mais conveniente. (A unidade equivalente gramas por litro, g/L, não pertencente às unidades SI, é ainda muito usada).
4.2. Volume
O volume de um material é definido como forma de mensuramento que permite quantificar o espaço por ele ocupado. A definição de volume aplica-se somente a objetos com três dimensões. O pensamento de que objetos com volume elevado tem maior massa em contraposição a objetos com menor volume é incorreta. A relação entre as grandezas, massa e volume denomina-se por densidade, e corresponde ao quociente entre a massa do objeto, e o seu volume.
4.3. Picometria
Com um picnômetro, determinam-se densidades relativas a um líquido padrão: 
			drel = 
 Um picnômetro é caracterizado por um frasco de volume fixo. Para haver a determinação da densidade de um líquido, se faz necessário preencher o volume total do picnômetro, adicionando de forma alternada o líquido em estudo e o líquido padrão. Após a subtração da massa do picnômetro vazio temos:
		drel == = 
O líquido padrão comumente é água destilada ou mercúrio. Se quisermos saber a densidade “absoluta”, com unidades g/cm³ por exemplo, podemos efetuar o produto da densidade relativa pela densidade absoluta do líquido padrão.6
4.4. Sólidos
	 Os sólidos são substâncias rígidas que, ao serem contrastados com os líquidos e os gases, demonstram velocidades de fluxo e de difusão consideravelmente baixas. Isto é verdadeiro, pois os sólidos baseiam-se em partículas (átomos, íons ou moléculas) demasiadamente próximas umas das outras e com forte ligação entre si. Comparado com um gás que apresenta moléculas muito espaçadas, um sólido apresenta uma estrutura extremamente compacta, na qual as partículas estão fortemente interligadas. A estabilidade de um sólido é quase sempre caracterizada por sua dureza, ponto de fusão, calor de fusão e, com maior ênfase, pela sua energia reticular. Energias reticulares podem ser calculadas a partir de dados experimentais, usando o ciclo de Born-Haber. 
4.5. Líquidos7
Relativamente à fluidez dos líquidos, a forma possui relação com o recipiente em que estão localizados. Porém, diferentemente de um gás, uma amostra de líquido possui um determinado volume bem caracterizado e não sofre expansão para ocupar todo o recipiente em que se encontra. A fluidez de um líquido permite inferir que as suas moléculas exercem maior liberdade de movimento do que aquelas em um sólido, entretanto menor do que as moléculas do gás. Todavia, as viscosidades relativas dos líquidos e gases demonstram a presença de elevadas forças intermoleculares nos líquidos.
A velocidade de difusão de um líquido no outro pode ser caracterizada como sendo lenta em demasia. 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
 Determinação de densidade absoluta de sólidos por medidas geométricas
Por meio de um paquímetro foi feito o mensuramento do comprimento, largura e altura dos três sólidos dados (alumínio, aço e cobre).
Determinação da densidade absoluta de um sólido por deslocamento de volume
As três amostras sólidas (alumínio, aço e cobre) foram pesadas na balança analítica;
Posteriormente, colocou-se 20 ml de água na proveta, onde foram mergulhadas todas as amostras sólidas individualmente;
Após a imersão das amostras no líquido foi analisado o deslocamento do líquido na proveta.
Determinação da densidade relativa dos líquidos (Método do picnômetro)
Primeiramente, o picnômetro foi lavado com acetona e após isso, houve um tempo de espera para evaporação do solvente. Após isso, o picnômetro foi pesado em uma balança analítica. Então, o mesmo foi preenchido com água e pesado novamente;
Posteriormente, efetuou-se nova lavagem do picnômetro com acetona. Em seguida o processo anterior foi repetido com os solventes Etilenoglicol e Etanol, e determinou-se a massa do picnômetro juntamente com os respectivos solventes;
Efetuou-se os cálculos do volume do picnômetro a partir da densidade dos respectivos solventes.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
De acordo os resultados teóricos, dados pela densidade específica de cada substância utilizada no experimento, observou-se que os valores obtidos foram os esperados, pois se aproximam do real. As diferenças mínimas podem ser relacionadas à erros sistemáticos.
Tabela 1: Valores de densidade obtidos
	Amostras
	Sólido 1(Al)
	Sólido 2(Cu)
	Sólido 3(Aço)
	Etilenoglicol
	Etanol
	Água
	Teórico
	2,70 g/ml
	8,93 g/ml
	7,50 g/ml
	1,11 g/ml
	0,79 g/ml
	1,00 g/ml
	Obtido
	2,65 g/ml
	9,33 g/ml
	7,49 g/ml
	1,08 g/ml
	0,78 g/ml
	0,97 g/ml
CONCLUSÃO
A partir do experimento realizado no laboratório e de todos os fundamentos teóricos apresentados, foi possível identificar substâncias diversas através de sua densidade. Mesmo havendo alterações devido a possíveis erros de medidas e ao material de medição não ser suficientemente precisa.
REFERÊNCIAS
RUSSELL, John B. Química Geral. 2. ed. São Paulo: Makron Books, 1994. 1 v.
RUSSELL, John B. Química Geral. 2. ed. pg. 1198. São Paulo: Pearson Makron Books, 1994. 2 v.
SAFFIOTI, WALDEMAR. Fundamentos de Química. São Paulo: Companhia Editora Nacional, 1968;
Picnometria. Disponível em: 
<http://plato.if.usp.br/~fap0181d/texts/densidade-2006.pdf> Acesso em: 13/12/2015
Volume. Disponível em: 
< http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=470 > Acesso em: 13/12/2015.

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