RELATÓRIO II TÉCNICAS DE MEDIDAS DE MASSA, VOLUME E TEMPERATURA

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ – UNESA
QUÍMICA GERAL
TURMA - 3034
GEANNE BALDAM DA COSTA – 201308363371
TÉCNICAS DE MEDIDAS DE MASSA, VOLUME E TEMPERATURA.
MACAÉ
13/MAR/2017
I - INTRODUÇÃO
O Relatório de Química Geral em questão têm por objetivo exemplificar na prática as técnicas de medida de massa, volume e temperatura.
Todas as medidas de uma propriedade física ou química estão afetadas por uma incerteza, chamada em geral de erro, desvio ou imprecisão da medida. Por isso, os resultados das medidas devem ser expressos de modo tal que se possa avaliar a precisão com que elas foram feitas (ou calculadas). 
No desenvolvimento de atividades no laboratório é de extrema importância saber aferir corretamente uma medida representada nos instrumentos. Uma das mais comuns e importantes operações de laboratório é a determinação de massa (ou pesagem), volume e temperatura.
O cuidado com a escolha do tipo de instrumento específico e com a técnica adequada para a realização desse tipo de atividade é de fundamental importância para a obtenção de resultados confiáveis e precisos em qualquer atividade laboratorial. Tudo isto por que, os instrumentos por mais que sejam sofisticados, apresentam erros que devem ser considerados, para que ao final haja resultados mais precisos e seguros.
Existe uma imensa variedade de produtos que podem ser mensurados sob vários aspectos, sendo que cada um (comprimento, massa, volume) implica numa grandeza física diferente. Um bom experimentador deve, além de manusear bem os instrumentos, levar em consideração seus erros e, assim, minimizar suas influências nos resultados.
Na medição de substâncias, são usados instrumentos que medem volume, temperatura, massa, entre outros. Onde cada instrumento deve ser o mais exato e preciso possível. Apesar de parecerem sinônimos, a exatidão e a precisão são termos distintos. A precisão significa os quantos às medidas repetidas estão próximas umas das outras. Já a exatidão indica a aproximação do valor real (do valor aceito como referência), ao valor medido. Algumas vidrarias são mais exatas do que outras, devido a isso devemos adequar a utilização correta das vidrarias em cada experimento, onde devemos utilizar aquelas com maior exatidão.
Agora conceituaremos as grandezas separadamente:
Massa
Massa é um conceito muito usado nas ciências naturais para explicar vários fenômenos observados na natureza. No Sistema Internacional, a sua unidade é o quilograma (kg).
Podemos definir Massa como a quantidade de matéria que um corpo possui, sendo, portanto, constante em qualquer lugar da terra ou fora dela. 
Apesar de o quilograma ser a unidade fundamental de massa, utilizamos na prática o grama como unidade principal de massa.
Volume
Podemos definir volume como o espaço ocupado por um corpo ou a capacidade que ele tem de comportar alguma substância, esse fato é muito importante quando se diz respeito a algum experimento químico, pois muitas vezes é necessária uma quantidade de volume ou massa específica para desencadear determinada reação.
As medidas de volume possuem grande importância nas situações envolvendo capacidades de sólidos. Da mesma forma que trabalhamos com o metro linear (comprimento) e com o metro quadrado (comprimento x largura), associamos o metro cúbico a três dimensões: altura x comprimento x largura.
De acordo como Sistema Internacional de medidas (SI), o metro cúbico é a unidade padrão das medidas de volume. Um metro cúbico (1m³) corresponde a uma capacidade de 1000 litros.
Temperatura
Podemos definir temperatura como a simples movimentação dos átomos existentes em um corpo, e que estão sempre em constante vibração, essa ação é conhecida como agitação molecular. O nível da temperatura é proporcional à agitação dos átomos, ou seja, quanto maior a movimentação maior será a temperatura e quanto menor é essa agitação, menor será a temperatura.
O principal instrumento para a medição de temperatura é o termômetro, que é constituído por um tubo graduado com um líquido em seu interior (mercúrio ou álcool). O Termômetro é feito de maneira que o líquido que se encontra em seu interior se expande devido à alta temperatura e quando se encontra a uma baixa temperatura ele se contrai no tubo, criando um movimento de subir e descer conforme a variação de temperatura. Quando um termômetro inicia seu funcionamento devemos observar que ao expandir ou contrair, podemos ver o líquido que encontra em seu interior através do tubo graduado a sua temperatura, nas diferentes escalas termométricas existentes na marcação do termômetro, que na maioria das vezes são: Celsius e Fahrenheit (Sistema Internacional-SI).
Densidade
Agregado a isso temos a densidade, que podemos definir como a razão entre a massa e o volume. Uma de suas funções é determinar a quantidade de matéria que está presente em uma determinada unidade de volume. Dessa forma, sabendo-se a densidade de uma substância e conhecendo o volume, pode-se encontrar a quantidade de matéria e vice-versa, e também determinar a precisão de determinada medida ou o grau de pureza de uma substância.
Através das técnicas de medição de massa e volume calculamos a densidade das amostras, que por sua vez, é a razão entre a massa e o volume de um objeto, isto é, expressa o volume que uma determinada massa de matéria ocupa no espaço. Sua medida usual, em química, é g/cm³. Concluindo, a fórmula da densidade é:
Fórmula: d = m / v
II – RESULTADOS
Temperatura:
Foi coletado 50ml de água destilada e condicionado em um Becker, onde o mesmo foi aquecido em banho-maria até atingir a temperatura de 60°C. Quando a temperatura final foi atingida adicionamos 5 ml de permanganato de potássio (KMnO4) ,onde a temperatura da mistura diminuiu gradativamente até se estabilizar em 52 °C.
Podemos descrever a dissolubilidade do permanganato de potássio na água da seguinte forma: 
Quando adicionamos o sal permanganato de potássio à água, vimos à formação de “riscos” de cor roxa, característica dos íons de permanganato. Esses “riscos” foram formados porque parte do sal adicionado dissolveu-se até atingir o fundo do recipiente. Grande parte do permanganato de potássio adicionado se depositou ao fundo do béquer porque ele é mais denso do que a água.
Com o passar do tempo notamos que a coloração do sistema foi se tornando mais intensa, o que nos indica que estava ocorrendo à dissolução do permanganato de potássio. E ao agitarmos a mistura, foi observado que a velocidade de dissolução foi aumentada. Uma vez que a agitação das moléculas interfere diretamente no processo de solvatação (combinação de moléculas ou íons de uma substância dissolvida com moléculas do solvente), a água mais quente dissolve mais rapidamente o permanganato de potássio do que a água fria, pois como já sabemos o que define o calor é a agitação das moléculas e agitando o conteúdo aceleramos ainda mais esse processo.
	
A Imagem acima, meramente ilustrativa, representa a solvatação do permanganato de potássio na água, apenas com o tempo, sem agitação.
Densidade de um Objeto Sólido:
Inicialmente foi pesado um corpo metálico (prego), onde tivemos uma medição de massa de 5,29 g, em seguida, colocamos o mesmo numa proveta com um volume pré-estabelecido de 40 ml, com a finalidade de descobrir seu volume através do empuxo, conforme o princípio de Arquimedes.
Com isso veremos que o volume de água que for deslocado é igual ao volume do sólido. Segue abaixo registros do experimento.
	Volume de água na proveta sem o corpo metálico
	Volume de água com o corpo metálico
	Massa do corpo metálico
	Densidade do corpo metálico
	40ml
	41ml
	5,29g
	5,29 g/cm³
Onde temos:
Volume = Volume final – Volume inicial = 41ml – 40ml = 1ml;
Conversão de unidades de ml para cm³ 1ml = 1cm³;
Densidade = Massa ÷ Volume = 3,83g ÷ 1cm³ = 3,83g/cm³;
Densidade de um Líquido:
Inicialmente realizamos a medição da massa da proveta vazia para em seguida refazer a medição, porém contendo com 25ml deálcool etílico, onde a massa da amostra (álcool etílico) seria a diferença entre os valores da proveta com líquido e a vazia.
	Massa da Proveta vazia
	Massa da proveta com a amostra (Álcool Etílico)
	Volume da amostra (Álcool Etílico)
	Densidade do líquido (Álcool Etílico)
	32,39g
	51,79g
	25ml
	0,776g/cm³
Onde temos:
Massa = Massa final (Proveta com amostra) – Massa inicial (Proveta vazia) = 51,79g – 32,39g = 19,40g;
Conversão de unidades de ml para cm³ 1ml = 1cm³;
Densidade = Massa ÷ Volume = 19,40g ÷ 25cm³ = 0,776g/cm³;
Realizando um comparativo entre o resultado pratico e calculo teórico, concluímos que o volume adicionado na proveta não foi o volume especificado no procedimento, devido a um erro de medição, erro esse conhecido como erro de paralaxe.
Uma vez que a densidade especifica do álcool etílico é de d=0,789 g/cm3 e a encontrada na prática foram de 0,776g/cm³, observamos que houve erros de medidas, tanto por quem fez a medição, onde foi identificado o erro de paralaxe quanto o erro de medida do próprio equipamento, onde o mesmo (proveta) não possui uma grande precisão.
III – CONCLUSÃO
De acordo com o que foi executado, foi perceptível que as vidrarias têm uma significativa diferença quanto à precisão na medição de substâncias, isso ocorre devido a características da própria vidraria, como o diâmetro. Além disso, foi diferenciado o conceito de precisão e de exatidão, que apesar de parecerem sinônimos, tem definições diferentes. Com isso, foi verificado que erros nas medidas podem acontecer por diversos fatores, tanto por erros sistemáticos, que podem ocorrer por diversos motivos, ou erros aleatórios, que são inerentes ao processo de medida. 
Complementando o experimento, colocamos abaixo a tabela com os valores de densidade dos materiais utilizados em laboratório:
	Substância
	Densidade
	Álcool Etílico
	0,789g/cm³
	Ferro
	7,87g/cm³
IV - BIBLIOGRAFIA
RUSSELL, John B.; Química Geral vol.1, São Paulo: Pearson Education do Brasil, Makron Books, 1994.
FELTRE, Ricardo; Fundamentos da Química, vol. Único, Ed. Moderna, São Paulo/SP – 1990.
HARRIS, Daniel c.; Análise Química Quantitativa, Ed. LTC, Rio de Janeiro/RJ – 1999.
HUMISTON, Gerard E.; BRADY, James E.; Química Geral, Ed. LTC, Rio de Janeiro/RJ – 2000.
ALVARENGA, Beatriz; MAXIMO, Antônio; Física para o ensino médio- vol 2, Gaspar; Editora ática.
Temperatura, Disponivel em: <http://www.quimica.seed.pr.gov.br/modules/galeria/detalhe.php?foto=1597&evento=4>. Acesso em 13/03/2017.
Densidade de um Objeto Sólido, Disponível em: <http://manualdaquimica.uol.com.br/quimica-geral/unidades-medida.htm>. Acesso em 13/03/2017.
Tabela de Densidade Comparativa (álcool etílico), Disponível em: <http://www.estudopratico.com.br/densidade-substancias-suas-densidades-e-como-calcular/. Acesso em 13/03/2017.
Densidade do Ferro, Disponível em: ftp://ftp.feq.ufu.br/Claudio/densidade2.pdf. Acesso em 13/03/2017.
PONTOCIÊNCIA, Permanganato de potássio e solvatação, disponível em:<http://www.pontociencia.org.br/experimentos/visualizar/dissolvendo-o-permanganato-de-potassio-em-agua-parte-a/1041>. Acesso em 13/03/2017.