Técnicas de medição. Volume, massa e temperatura (1)

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RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA
QUÍMICA GERAL
	CURSO
	Engenharia Civil
	TURMA
	
	DATA
	24/09/2016
	GRUPO
	
	TÍTULO
	Técnica de medidas.
	OBJETIVOS
	Usar técnicas de medição para encontrar a temperatura, massa e volume da água.
	
	
	INTRODUÇÃO
	 Medidas são essenciais em ciências experimentais, por exemplo, determinar a massa de um composto, calcular o volume, verificar sua temperatura são medidas normalmente realizadas em Química. 
 Define-se massa como é a quantidade de matéria que um corpo possui. No sistema internacional de unidades (S.I.) determinamos que a unidade de massa é o kilograma (kg). Para executar medidas corretas, devemos verificar quais dos equipamentos de laboratório são mais precisos para a execução de uma medição. Para isso, é possível, utilizando a relação entre massa e o volume, expressa pela densidade.
Para a pesagem de reagentes sólidos utiliza-se a balança que é um instrumento delicado e deve ser manipulado com extremo cuidado, pode ser analítica ou semi-analítica, de acordo com a precisão desejada na pesagem. As balanças analíticas que geralmente pesam até a quarta casa decimal, dão resultados mais precisos pesando até o decimiligrama. Mesmo que o processo de pesagem varie de acordo com a balança os cuidados na técnica de determinação de massa são sempre os mesmos.
É importante ressaltar que a análise não deve ser feita diretamente no prato da balança, para isso costuma-se utilizar o vidro de relógio. A balança deve está calibrada, ou seja, se está nivelada de forma correta com a superfície de apoio, para isso deve-se observar o nível e girar os pés frontais da balança. 
Para se alcançar os resultados pretendidos é necessário, remover toda e qualquer impureza, que possa alterar na pesagem, seja resíduo de reagente ou poeira, com um pincel apropriado.
Para se medir líquidos são empregados diferentes recipientes, desde provetas e béquers, considerados de baixa precisão, a balões, buretas e pipetas tidas como de maior exatidão. A precisão de uma medida se refere à concordância entre diferentes cálculos de uma mesma medida, exatidão é a concordância entre o valor experimental e o real.
 Volume para se medir um volume, usa-se o béquer, deve se observar o nível da superfície superior do mesmo, de forma que a marca, na parede do recipiente, que determina o volume a ser medido, esteja exatamente alinhada com o nível. Essa marca deve estar na altura dos olhos, e a concavidade da superfície do líquido, deve estar na mesma altura do menisco. 
Existem dois tipos de instrumentos para medir volume em laboratório, os graduados e os aferidos, os graduados permitem medir vários volumes, enquanto os aferidos permitem medir um único volume. Um cuidado importante na medida é saber como fazer a leitura correta do volume, estando atento ao traço de aferição e ao menisco apresentado pelo líquido, podendo apresentar diferentes curvas ou não apresenta-las dependendo do líquido a ser medido. Geralmente são cometidos alguns erros na medição do volume, que muitas vezes são causados por calibração imperfeita nos aparelhos, Aferir volume de soluções quentes; não remoção de bolhas de ar, usar material que não esteja devidamente limpo, falta de controle no escoamento do líquido no caso das pipetas e buretas, dilatações e contrações provocadas pela variação de temperatura, e também pela linha de visão do observador não estar na altura do menisco (erros de paralaxe), entre outros.
 Na medição da temperatura, usa-se termômetros, podendo ser digitais, sendo este o mais preciso. Pois os de mercúrio, devido a capilaridade (líquido subir pela parede do tubo) causando certa imprecisão.
 Densidade É a relação entre a massa (m) e o volume (V). Geralmente a densidade é expressa em gramas por mililitro. 
A densidade é muito importante, já que ela serve para 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 mediada ou o grau de pureza de uma substância. 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. 
	MATERIAIS E REAGENTES
	Balança analítica (precisão ±0,1g) - Fabricante: Gehaka;
Parafusos de ferro;
Termômetro de mercúrio;
Bico de Busen;
Tripé;
Tela de amianto;
Fósforo;
Pipeta (5ml);
Pera de sucção;
Proveta de vidro (capacidade: 100,0 cm³);
Becher de vidro;
Vidro relógio;
Permanganato de potássio (KMnO4);
Acetona;
Água.
	PROCEDIMENTOS
	● Inicialmente zeramos a balança e logos após calibramos a mesma , depois colocamos (03) pregos em cima de um vidro relógio, para medir a sua massa.
● Logo após colocamos água em um becher, abrimos a saída de gás, e acendemos o bico de Busen com o fósforo. Acima do bico de Busen, colocamos o tripé juntamente com a tela de amianto, acima colocamos o becher com a água. Esperamos alguns minutos, até que se aqueça a água e verificamos a sua temperatura, ao atingir 60C° retiramos o Becker do aquecimento. 
● Na densidade de um sólido, pegamos uma pera e encaixamos a pepita seguindo os métodos aprendidos em aula. Realizou-se a sucção da água fervida no primeiro becher, e colocamos em uma proveta. Então na proveta realizamos a mistura da água fervida junto om o permanganato de potássio. Em seguida pegamos os três pregos e colocamos imersos dentro da proveta com essa solução, ao misturarmos os mesmos, sua temperatura passou para 30C° com isso notamos que o volume, após estar na proveta, a agua, houve uma variação.
● Já na densidade de um líquido, primeiramente pesamos uma proveta vazia e sua massa. Buscamos na capela a acetona e a colocamos dentro da proveta, e logo em seguida pesamos na balança a sua precisão. Finalizando pegamos os valores  das duas massas e subtraímos onde gerou o da massa final e logo após pegamos essa massa final e dividimos pela quantidade de mls onde descobrimos o volume.
	RESULTADOS
	Densidade 1 – Densidade de um objeto sólido.
Para calcular a densidade e o volume dos três pregos de aço em uma proveta com água com permanganato de potássio realizamos dados experimentais para ser calculado com as seguintes fórmulas:
Dados experimentais:
Massa dos pregos: m = 4,26 g
Volume da água: V = 5,5 cm³
Volume da água com permanganato de potássio com os pregos: V = 5,8 cm³
Quantidade de água: mL = 40
Para determinar o volume dos três pregos em 40 mL de água em uma proveta obtemos o seguinte resultado: 
Cálculo do volume: Vamostra = Vfinal – 5,5 mL. V = ____ mL.
Obtemos o seguinte resultado do volume dos pregos: Vamostra = 5,8 mL- 5,5mL V = 0,3 mL
Cálculo da Densidade Por definição, densidade (d) é a razão entre a massa (m) e o volume (v) de um objeto, isto é, expressa o volume que uma determinada massa de matéria ocupa no espaço.
Fórmula 1 : 
Obtemos o seguinte cálculo para a densidade dos três pregos: 
Os valores das massas dos três pregos de aço e do volume de água deslocado após a imersão estão apresentados na Tabela 1. Assumiu-se que o volume deslocado de água corresponde ao volume do corpo imerso. A densidade dos três pregos foram calculadas, a partir dos valores medidos de massa e de volume, utilizando a fórmula 1. O valor obtido para a densidade dos três pregos é igual a 0,77 ± 0,1 g / cm3 e apresenta uma boa concordância com o valor da literatura 7,86 g / cm3. 
Tabela 1 Valores da massa dos três pregos, do volume de água deslocado e da densidade calculada.
Quantidades de pregos de aço
massa (g)
volume (cm3)
densidade (g/cm3)
3
4,26
5,5
0,77
(Tabela1)
Densidade 2 – Densidade de um líquido.
Para calcular a densidade e o volume de um líquido em uma provetarealizamos dados experimentais para ser calculado com as seguintes fórmulas:
Dados experimentais:
m2 (Massa de uma proveta vazia): = 75,37 g
m3 (Massa da uma proveta com acetona): = 114,21 g
m4 (Acetona): = 50 mL
Cálculo da massa: m4 = m3 – m2.
Obtemos o seguinte resultado da massa da acetona: m4 = 114,21 – 75,37 = 38,84 g
Cálculo da Densidade
Por definição, densidade (d) é a razão entre a massa (m) e o volume (v) de um objeto, isto é, expressa o volume que uma determinada massa de matéria ocupa no espaço.
Fórmula 1 : 
Obtemos o seguinte cálculo para a densidade da acetona: 
Os valores da massa da proveta com acetona, e a densidade da acetona estão apresentados na Tabela 2. Assumiu-se que a massa da proveta com acetona menos a massa da proveta vazia corresponde a massa da acetona. A densidade da acetona foram calculadas, a partir dos valores medidos de massa e de volume, utilizando a fórmula 1. O valor obtido para a densidade da acetona é igual a 0,78 ± 0,1 g / cm3 e apresenta uma boa concordância com o valor da literatura  0,791 g / cm3
Tabela 2 O valor da massa da proveta com acetona, volume e a densidade calculada. 
Proveta
massa (g)
volume (cm3)
densidade (g/cm3)
Com acetona
114,21
50
0,78
(Tabela 2)
	CONCLUSÃO
	
A partir das medidas de massa, volume e temperatura, realizadas no experimento da densidade do sólido, no caso utilizamos os três parafusos no experimento e eles foram aquecidos á temperatura de 60 graus e misturados ao permanganato de potássio, onde o valor encontrado no experimento foi de 14,2g/cm³, já o valor da densidade do ferro é de 7,86 g/cm³.Que nos mostra que o valor encontrado foi o dobro do valor real.
Já na densidade de um líquido notamos que ao utilizarmos a acetona como o líquido base, verificamos que sua variação foi de 0,78 g/cm³,onde o resultado do experimento realizado chegou bem próximo a densidade da acetona que é 0,79 g/cm³ encontrado também na literatura.
	BIBLIOGRAFIA
	
GESBRETCHT, E. et al. Experimentos de Química, técnicas e conceitos básicos. Editora moderna Ltda.: São Paulo, 1979
http://sistemasinter.cetesb.sp.gov.br/ [FISPQ DA ACETONA Densidade]
http://www.eletropoll.com.br/eletropoll/materia-prima [Densidade do aço carbono]