Relatório 3 - Medidas de massa e volume 1

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Universidade Estadual De Ponta Grossa
 Setor de Ciências Exatas e Naturais
 Departamento de Química
MEDIDAS DE MASSA E VOLUME
Ponta Grossa
2015
Guilherme De San Martin Munhoz R.A 15160621
Luanna Di Mario Rocha R.A 15006821
Mayra Alves Donato: R.A 15148521
Murilo Ruan Pereira: R.A 15007121
MEDIDA DE MASSA E VOLUME
Relatório apresentado à professora Cibeli May Arévalos Villalba para a obtenção de nota parcial na disciplina de química, no curso de Engenharia Civil.
Ponta Grossa
2015
1-INTRODUÇÃO:
As medidas são fundamentais na química, pois elas são usadas para comparar propriedades entre substâncias, para avaliar mudanças em experimentos e são a base do desenvolvimento de teorias e leis fundamentais da natureza. 
O sistema métrico trata-se de um sistema decimal, no qual as unidades se originaram em quantidades específicas da natureza. A princípio o metro foi definido como sendo 10-7 vezes a distância do Polo Norte ao Equador, contudo foi redefinido como a distância entre duas linhas gravadas em uma barra de liga de platina-irídio. Em 1960, na 11ª Conferência Geral em Pesos e Medidas, foi adotado um padrão atômico, que estabelecia o metro como 1.650.763,73 vezes o comprimento da luz vermelho-alaranjada emitida pelo átomo de Kr86. Entretanto, em 1983, o metro foi redefinido como a distância percorrida pela luz no vácuo, durante 1/299.792.458 do segundo, sendo que esse é o padrão utilizado atualmente.
	Unidade
	Nome
	Valor em m
	1 km
	1 quilômetro
	103
	1 dm
	1 decímetro 
	10-1
	1 cm
	1 centímetro
	10-2
	1 mm
	1 milímetro
	10-3
	1 μm
	1 micrômetro
	10-6
	1 nm
	1 nanômetro 
	10-9
	Múltiplos e submúltiplos do metro de utilização mais comum
A massa possui um padrão único, que prevalece até a atualidade, e que consiste em um cilindro de platina iridiada cuja a massa é 1 kg, entretanto existe um padrão atômico, que é definido através da massa do 12C, que vale 12 u.m.a, a partir dessa informação é possível determinar a massa de outros átomos usando um espectrômetro de massa. Os múltiplos e submúltiplos do quilograma (kg) mais utilizados são a grama (g) e o miligrama (mg). 
Comumente os cientistas usam de maneira indevida os termos massa e peso, sendo que eles representam conceitos distintos: massa é definida pelo padrão único; e peso é uma força, representada pela ação da gravidade (g) sobre uma massa (m) [P=m.a]. Quimicamente, para estabelecer a medida de uma massa desconhecida, compara-se ela a uma massa padrão, sendo essa operação chamada de pesagem ou medida de massa.
O volume é uma unidade derivada das unidades de comprimento, significando o volume dentro de um decímetro cubico. A unidade usual é o litro (L) e o mililitro (mL), sendo este mais comumente encontrado nos laboratórios de química, e redefinido como: 1 mL = 1cm3.
Essas definições apresentadas, são aplicadas a experimentos de medidase também estão relacionadas com a precisão dos equipamentos utilizados. A falta de precisão caracteriza um erro de medida, o qual ocorre quando há diferença entre o valor real e o valor experimental. Vários fatores contribuem para que esse erro ocorra: equipamentos não calibrados, reagentes impuros, erros na realização do procedimento, ou erros aleatórios, como pequenas variações de temperaturas durante a experiência, perda de pequenas quantidades de materiais na transferência.
Através das medidas de massa (m) e volume (V), pode-se determinar a densidade (d), expressa como a razão entre a massa e o volume (d = m/V), a unidade usada no sistema métrico é a grama por centímetro cúbico (g/cm3) ou gramas por mililitro (g/mL). A densidade de cada substância depende da pressão e da temperatura na qual ela é medida.
2-OBJETIVOS
2.1 - Manipular corretamente a vidraria para determinar os volumes;
2.2 – Analisar a exatidão das medidas volumétricas da proveta, do béquer, da pipeta volumétrica e da graduada;
2.3 – Verificar a exatidão das medidas através de uma série de experimentos;
2.4 – Calcular a densidade da água;
2.5 – Compreender e executar a pesagem de líquidos;
3-PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
3.1 – Materiais:
Balança;
Suporte universal;
Pipetador;
Cilindro graduado (proveta) de 25 mL;
Garra para bureta;
Bureta de 25 mL;
Pipeta volumétrica de 20 mL;
Pipeta graduada de 10 mL;
Béquer de 100 mL;
Erlenmeyer de 50 mL;
Termomêtros de 0 a 110°C
3.2 – Procedimentos:
3.2.1 – Parte A: 
Pegou-se com um papel toalha, três erlenmeyers devidamente etiquetados, limpos e secos, pesou-se cada um deles em uma balança analítica e anotou-se os resultados.
Mediu-se a temperatura da água destilada, antes de iniciar-se os procedimentos seguintes.
Montou-se a haste metálica e anexou-se a bureta de 25 mL. Em seguida, encheu-se a bureta com água destilada, tomando cuidado para não deixar bolhas de ar no tubo. 
Transferiu-se aproximadamente 20 mL da água da bureta para o erlenmeyer 1, e em seguida, pesou-se o mesmo.
Utilizando a pipeta volumétrica, com o auxílio do pipetador, transferiu-se 20 mL de água para o erlenmeyer 2, e em seguida, pesou-se o mesmo.
Através da pipeta graduada, com o auxílio do pipetador, transferiu-se 20 mL ao erlenmeyer 3, em duas etapas, em seguida, pesou-se o mesmo.
Encheu-se o cilindro graduado (proveta) e o béquer com 20 mL de água e transferiu-se o conteúdo destes aos erlenmeyer 1 e 2, respectivamente. Em seguida, pesou-se ambos.
3.2.2 – Parte B:
Encheu-se novamente a bureta com 20 Ml de água, e despejou-se o conteúdo no cilindro graduado, até a marca de 20 mL do mesmo. Em seguida, anotou-se o volume marcado na bureta. Repetiu-se o procedimento quatro vezes.
Repetiu-se o procedimento acima utilizando-se o béquer no lugar do cilindro graduado, por três vezes.
4 - RESULTADO E DISCUSSÃO
4.1 – PARTE A
Temperatura da água: 24°C
Densidade tabelada:0,997296 g cm-3
Erlenmeyer 1 (Bureta)
Massa Inicial do Erlenmeyer 1 79,800 ± 0,001g
Massa do Erlenmeyer 1 + água da bureta 100,577 ± 0,001g
Massa de água da bureta 20,777 ± 0,001g
Volume inicial da bureta 0 ± 0,1mL
Volume final da bureta 20 ± 0,1mL
Variação de volume 20,0 ± 0,1mL
Densidade calculada 1,04 ± 0,1g cm-3
Erlenmeyer 2 (Pipeta Volumétrica de 20 mL)
Massa inicial do Erlenmeyer 2 81,674 ± 0,001g
Massa do Erlenmeyer 2 + água da pipeta 101,781 ± 0,001g
Massa de água da pipeta 20,107 ± 0,001g
Volume de água da pipeta 20,0 ± 0,1mL
Erlenmeyer 3 (Pipeta Graduada de 10 mL)
Massa Inicial do Erlenmeyer 3 69,706 ± 0,001g
Massa do Erlenmeyer 3 + água da pipeta 89,966 ± 0,001g
Massa de água da pipeta 20,26 ± 0,001g
Volume de água da pipeta 20,0 ± 0,1mL
Erlenmeyer 1 (Proveta de 25 mL)
Massa Inicial do Erlenmeyer 1 100,577 ± 0,001g
Massa do Erlenmeyer 1 + água da proveta 120,742 ± 0,001g
Massa de água da proveta 20,165 ± 0,001g
Volume de água da proveta 20,0 ± 0,2mL
Erlenmeyer 2 (Béquer de 100 mL)
Massa Inicial do Erlenmeyer 2 101,781 ± 0,001g
Massa do Erlenmeyer 2 + água do béquer 122,983 ± 0,001g
Massa de água do béquer 21,202 ± 0,1g
Volume de água do béquer 20,0 ± 0,5 mL
4.2 - PARTE B
Precisão da proveta
Volume inicial da bureta (mL) 0 0 0 0
Volume final da bureta (mL) 19 15 18 16
Variação de volume (mL) 19 15 18 16
Precisão do béquer
Volume inicial da bureta (mL) 0 0 0
Volume final da bureta (mL) 20,4 20,6 21,1
Variação de volume (mL) 20,4 20,6 21,1
4.3 – Cálculos e questões
1 – Calcular a densidade da água da água utilizando a bureta.
d = m/V
d = 20,777/20,0
d = 1,04 g/cm3
2 – Utilizando a densidade da água (d = 0,998203 a 20°C), calcular os volumes experimentais de água obtidos com a pipeta volumétrica, pipeta graduada e proveta.
Pipeta volumétrica:
d = m/V
0,998203 = 20,107/V
V = 20,107/0,998203
V = 20,143 mL
Pipeta graduada:
d = m/V
0,998203 = 20,26/V
V = 20,26/0,998203
V = 20,296 mLProveta:
d = m/V
0,998203 = 20,165/V
V = 20,165/0,998203
V = 20,201 mL
3 – Com qual vidraria (parte A), o volume medido foi mais exato?
Com a pipeta volumétrica.
3.1 – Calcular a exatidão (na forma de erro percentual) dos volumes medidos com a bureta, pipeta volumétrica, pipeta graduada e proveta.
Bureta:
E = xi - xv
E = 20 – 20,777
E = - 0,777
Er= [(xi – xv)/xv]. 100
Er = [(- 0,777)/20,777] . 100
Er = - 3,74%
Pipeta volumétrica:
E = xi - xv
E = 20 – 20,107
E = - 0,107
Er = [(xi – xv)/xv ] . 100
Er = [(- 0,107)/20,107] . 100
Er = - 0,532%
Pipeta graduada:
E = xi - xv
E = 20 – 20,26
E = - 0,26
Er = [(xi – xv)/xv ] . 100
Er = [(- 0,26)/20,26] . 100
Er = - 1,283%
Proveta:
E = xi - xv
E = 20 – 20,165
E = - 0,165
Er = [(xi – xv)/xv ] . 100
Er = [(- 0,165)/20,165] . 100
Er = - 0,818%
3.2 – Comparar e comentar os resultados obtidos.
Podemos concluir através dos cálculos acima que a pipeta volumétrica é mais precisa, pois possui a menor porcentagem de erro: 0,532% e a bureta é a menos precisa, pois possui a maior porcentagem de erro: 3,74%.
	Pipeta volumétrica
	0,532%
	Proveta
	0,818%
	Pipeta graduada
	1,283%
	Bureta
	3,47%
4 –Calcular a precisão e exatidão das medidas de volume obtidas com a proveta (parte B).
Proveta:
Xm = 19 + 15 + 18 + 16/4
Xm = 17
Xm = 17 n = 4
 S = 
S =
S = 
S = 
S = 
S = 1,82
	
E = i - Xv
E = 17 - 20
E = -3
Béquer
Xm = 20,4 + 20,6 + 21,1 / 3
Xm= 20,7
Xm = 20,7 n = 3
S = 
S = 
S = 
S = 
S = 0,12
E = i - Xv
E = 20,7 – 20
E = 0,7 
5-CONCLUSÃO:
Em suma, conclui-se que é perceptível que as vidrarias têm uma significativa diferença quanto à precisão na medida de substâncias, isso ocorre devido a características da própria vidraria. Além disso, foi diferenciado o conceito de precisão e de exatidão, que apesar de parecerem sinônimos, possuem definições diferentes, com isso conclui-se também que pequenos erros podem influenciar no resultado final dos experimentos. Esses erros que podem ser de natureza distinta, sendo assim pessoal como ao fazer uma leitura incorreta de alguma medida ou instrumento, ou ainda, por erros sistemáticos.
6 - REFERÊNCIAS:
RUSSEL, John B. Química geral: volume 1. 2ª. ed. Makron Books, 2008.
SOUSA, Eduardo H. Silva de. Medidas de Química: Massa e Volume. Disponível em: <http://www.virtual.ufc.br/solar/aula_link/lquim/Q_a_Z/quimica_I/aula_03-6347/01.html> . Acesso em: 1 jul. 2015
MANUAL DA QUÍMICA. Unidades de Medida. Disponível em: <http://www.manualdaquimica.com/quimica-geral/unidades-medida.htm>. Acesso em: 1 jul. 2015
MITCHELL, R.S. Journal of Chemical Education, 1991, 68(11), 941