1 Determinação da Densidade

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Determinação da Densidade
 
Química do Petróleo II
CAMPUS 
 CABO FRIO - RJ
2016/1
Determinação da Densidade
 
Prática 01, realizada em laboratório, de Química – apresentado ao Professor x - Universidade Estácio de Sá – x, como exigência de relatório - Curso de Graduação – x.
CAMPUS 
 CABO FRIO - RJ
2016/1
Determinação da Densidade
SUMÁRIO
OBJETIVO........................................................................................................................... 3
FUNDAMENTOS................................................................................................................. 3
PROCEDIMENTOS
	MATERIAIS NECESSÁRIOS UTILIZADOS......................................................... 4 
	REAGENTES............................................................................................................ 5
DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO........................................................................ 5
RESULTADOS..................................................................................................................... 8
DISCUSSÃO....................................................................................................................... 10
CONSIDERAÇÕES FINAIS.............................................................................................. 10
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS................................................................................ 11
OBJETIVOS
Medir a densidade de líquidos utilizando diferentes densímetros. Comparar o valor da densidade obtida experimentalmente com os dados reais de cada reagente (Álcool, Biodiesel, Gasolina Comum).
FUNDAMENTOS 	
DENSIDADE
A densidade é uma grandeza que expressa a razão entre a massa de um material e o volume por ele ocupado. Em outras palavras, densidade é uma propriedade específica de cada material que serve para identificar uma substância. Essa grandeza pode ser enunciada da seguinte forma: é a relação entre a massa (m) e o volume (v) de determinado material (seja ele sólido, líquido ou gasoso). Matematicamente, a expressão usada para calcular a densidade é dada por:
��
A unidade de densidade no SI é o quilograma por metro cúbico (kg/m3), embora as unidades mais utilizadas sejam o grama por centímetro cúbico (g/cm3) ou o grama por mililitro (g/mL). Para gases, costuma ser expressa em gramas por litro (g/L).
Conforme se observa na expressão matemática da densidade, ela é inversamente proporcional ao volume, isto significa que quanto menor o volume ocupado por determinada massa, maior será a densidade. Para entendermos como isso se dá na prática, observamos, por exemplo, na seguinte questão: O que pesa mais, 1 kg de chumbo ou 1 kg de algodão? Na realidade, eles possuem a mesma massa, portanto, o “peso” deles é o mesmo. Porém, a diferença consiste na densidade, pois 1 kg de chumbo se concentra em um volume muito menor que 1 kg de algodão. A densidade do algodão é pequena, porque sua massa se espalha em um grande volume.
Desse modo, vemos que a densidade de cada material depende do volume por ele ocupado. E o volume é uma grandeza física que varia com a temperatura e a pressão. Isso significa que, consequentemente, a densidade também dependerá da temperatura e da pressão do material.  Um exemplo que nos mostra isso é a água. Quando a água está sob a temperatura de aproximadamente 4ºC e sob pressão ao nível do mar, que é igual a 1,0 atm, a sua densidade é igual a 1,0 g/cm3. No entanto, no estado sólido, isto é, em temperaturas abaixo de 0ºC, ao nível do mar, a sua densidade mudará – ela diminuirá para 0,92 g/cm3. Note que a densidade da água no estado sólido é menor que no estado líquido. Isso explica o fato de o gelo flutuar na água, pois outra consequência importante da densidade dos materiais é que o material mais denso afunda e o menos denso flutua.
	DENSIDADE X MASSA ESPECÍFICA
	Massa específica de uma substância é a razão entre a massa de uma porção compacta dessa substância e o volume ocupado por ela. Em outras palavras, a massa específica de uma substância leva em consideração somente a quantidade de massa desse corpo. Definimos a massa especifica de uma substância através da razão entre a massa (m) de uma porção compacta e homogênea dessa substância e o volume real (VR) ocupado por ela. Matematicamente expressamos a massa específica da seguinte forma:
Onde m é a massa da porção de substância e VR é o volume real ocupado por ela. No Sistema Internacional de Unidades a unidade de massa específica é kg/m³.
Conclui-se que a massa específica de uma substância (μ) não é necessariamente igual à densidade de um corpo formado totalmente dessa substância. Elas são diferentes quando o corpo não é maciço: se o corpo possui em seu interior espaços vazios, ele ocupa um volume bem maior do que ocuparia se fosse composto.
É importante ter clareza de que a massa específica é definida para uma substância e que a densidade é definida para um corpo.
PROCEDIMENTOS
MATERIAIS NECESSÁRIOS UTILIZADOS
	Becker 600 mL, Proveta 1000 mL, Densímetro (0,750 – 0,800) g/mL, Densímetro (0,800 – 0,850) g/mL.
	
Observações:
	Densímetro é o instrumento laboratorial indicado para a medição da densidade de líquidos. É muito utilizado para identificar e calcular a massa, dividida por volume, quando há líquidos formados por mais de um tipo de substância. Um densímetro de qualidade e adequado para uso dentro de um laboratório possui estrutura resistente, com um tubo de vidro composto por chumbo em sua base. Na parte superior há uma escala numérica que aponta o nível de densidade de líquido que está sendo medido pelo instrumento.
Para se medir a densidade de determinados tipos de líquidos, basta mergulhar o instrumento na solução até que ele afunde por completo. Este processo irá deslocar um determinado volume do líquido que está sendo analisado, igualando na sequência o peso do líquido com o densímetro. Neste momento, uma parte do líquido será posicionada na superfície do instrumento, indicando a densidade com exatidão. Importante: deve-se sempre realizar a medição de densidade dos líquidos a uma temperatura de 20 graus Celsius. Caso não exista tal possibilidade, será necessária a utilização de uma tabela de correção para que o resultado preciso da densidade seja estabelecido. 
Outro procedimento que deve ser tomado como padrão para o uso do densímetro no laboratório é a limpeza. É fundamental limpar com eficácia o instrumento após cada medição e antes da realização de uma nova análise, uma vez que a presença mesma que pequena de substâncias de outros líquidos pode influenciar diretamente o resultado.
REAGENTES
Álcool, Biodiesel S500, Gasolina Comum. 
DESCRIÇÃO DO PROCEDIMENTO 
	
Em um laboratório de química, isento de correntes de ar, foram realizados experimentos de diferentes reagentes, sendo: Álcool, Biodiesel S500 e Gasolina Comum, com o objetivo de determinar suas densidades. Para cada reagente foram realizados os seguintes procedimentos:
ÁLCOOL
Foi adicionado álcool em uma proveta de 1000 mL graduada, com o auxílio de um Becker de 600 mL, enchendo-a até a marca de 1000 mL para facilitar o manuseio do densímetro. 
Em seguida, pegou-se o densímetro (0,800 – 0,850) g/mL e limpou-o com um papel toalha com o objetivo de eliminar impurezas.
Lentamente, conforme ilustrado na imagem abaixo, introduziu-se o densímetro na proveta, observando-o cuidadosamente para que o mesmo não viesse a impelir mais do que o necessário. Caso ocorra, a parte graduada ficará com vestígios de álcool, tornando o densímetro mais pesado e, consequentemente, marcando a densidade incorreta.
Após atingir o ponto de equilíbrio e, observando a intersecção do líquido com o densímetro, anotou-se o resultado.
BIODIESEL
Foi colocado Biodiesel S500 emuma proveta de 1000 mL graduada, com o auxílio de um Becker de 600 mL, enchendo-a até a marca de 1000 mL para facilitar o manuseio do densímetro. 
Em seguida, pegou-se o densímetro (0,800 – 0,850) g/mL e limpou-o com um papel toalha com o objetivo de eliminar impurezas.
Lentamente, conforme ilustrado na imagem abaixo, introduziu-se o densímetro na proveta, observando-o cuidadosamente para que o mesmo não viesse a impelir mais do que o necessário. Caso ocorra, a parte graduada ficará com vestígios de biodiesel, tornando o densímetro mais pesado e, consequentemente, marcando a densidade incorreta.
Após atingir o ponto de equilíbrio e, observando a intersecção do líquido com o densímetro, anotou-se o resultado.
	
GASOLINA
Foi colocado Gasolina em uma proveta de 1000 mL graduada, com o auxílio de um Becker de 600 mL, enchendo-a até a marca de 1000 mL para facilitar o manuseio do densímetro. 
Em seguida, pegou-se o densímetro (0,750 – 0,800) g/mL e limpou-o com um papel toalha com o objetivo de eliminar impurezas.
Lentamente, conforme ilustrado na imagem abaixo, introduziu-se o densímetro na proveta, observando-o cuidadosamente para que o mesmo não viesse a impelir mais do que o necessário. Caso ocorra, a parte graduada ficará com vestígios de gasolina, tornando o densímetro mais pesado e, consequentemente, marcando a densidade incorreta.
Após atingir o ponto de equilíbrio e, observando a intersecção do líquido com o densímetro, anotou-se o resultado.
RESULTADOS
	ÁLCOOL
Observando a intersecção do líquido com o densímetro, constatou-se para o Álcool, densidade d = 0,806. Analisando a tabela, observa-se que a densidade varia de acordo com a temperatura. 
BIODIESEL
Observando a intersecção do líquido com o densímetro, constatou-se para o Biodiesel, densidade d = 0,839. Analisando a tabela, podemos afirmar que, assim como a densidade do álcool, observa-se que a densidade varia de acordo com a temperatura. 
GASOLINA
Observando a intersecção do líquido com o densímetro, constatou-se para a Gasolina Comum, densidade d = 0,767. Analisando a tabela, podemos afirmar que, assim como a densidade do álcool e biodiesel, observa-se que a densidade varia de acordo com a temperatura.
	
DISCUSSÃO
	A densidade de um líquido pode ser medida na prática por meio de um aparelho chamado densímetro. Ele é formado por um tubo de vidro com uma haste graduada em densidades e, na parte inferior, possui uma parte mais larga e mais “pesada”. Ao ser colocado no líquido, o densímetro fica numa posição em que o nível do líquido fica exatamente em cima da graduação na haste. Esse objeto é muito usado para verificar adulterações em determinados produtos. 
No entanto, a densidade é uma grandeza que varia de acordo com a temperatura e pressão. Isso ocorre porque as variações da temperatura e da pressão provocam uma alteração no volume do material e, consequentemente, alteram também a densidade que é inversamente proporcional ao volume. 
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Conclui-se então que as densidades dos líquidos variam conforme a temperatura. Isso acontece porque a temperatura influencia no espaço necessário para comportar moléculas e átomos. Ou seja, influencia diretamente no volume. Por exemplo, quando o líquido é aquecido, as moléculas ou átomos se agitam e acabam por se separar, o que faz com que precisem de mais espaço. E como a densidade é uma relação entre volume e massa (d = m/v), sendo a primeira variável e a segunda fixa, quanto maior a temperatura, maior o volume e, portanto, menor a densidade. Conclui-se também que as densidades encontradas nos experimentos Conclui-se que as densidades encontradas através do experimento realizado em laboratório divergem de suas densidades específicas conforme regulamentações de órgãos competentes.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Densidade"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade.htm>. Acesso em 28 de fevereiro de 2016.
SILVA, Domiciano Correa Marques Da. "Massa específica"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/fisica/massa-especifica.htm>. Acesso em 28 de fevereiro de 2016.
PRÄSS, Alberto Ricardo. “Massa específica e densidade”; Algo Sobre Vestibular. Disponível em <https://www.algosobre.com.br/fisica/massa-especifica-e-densidade.html>. Acesso em 28 de fevereiro de 2016.
PROLAB, Equipamentos e Aplicações. “O que é e como funciona o densímetro”. Disponível em <http://www.prolab.com.br/blog/o-que-e-e-como-funciona-o-densimetro/>. Acesso em 01 de março de 2016.
TESTE DE COMBUSTÍVEL. “Manual para testes de combustíveis”. Disponível em < http://www.portaldepostos.com.br/paginas/gest.materia7.html>. Acesso em 01 de março de 2016.
TESTES DE QUALIDADE EM COMBUSTÍVEIS. “Aprenda a fazer os testes de qualidade em combustíveis”. Disponível em: < http://www.redesoldp.com.br/site/testes.html>. Acessado em 02 de março de 2016.