DENSIDADE RELATIVA DE LÍQUIDOS E SÓLIDOS MÉTODO DO PICNÔMETRO

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EXPERIMENTO 2: DENSIDADE RELATIVA DE LÍQUIDOS E SÓLIDOS
MÉTODO DO PICNÔMETRO
1- Introdução
Os estados da matéria podem, de forma simplificada, ser agrupados em sólido, líquido e gasoso. Uma das propriedades macroscópicas que geralmente distingue esses três estados da matéria é a densidade específica (massa/volume), pois em geral (mas nem sempre) a densidade de gases é menor do que a de líquidos, e essa menor ainda do que a de sólidos. A densidade é uma grandeza intensiva, isto é, não depende da quantidade de matéria. Assim, a densidade da água pura contida em um litro ou numa colher de 5ml é a mesma. De forma geral, se a substância é homogênea, então a sua densidade é a mesma em todos os pontos do volume que ocupa. A densidade depende do tipo de substância, mas é em geral influenciada pela temperatura e pela pressão.
2- Contexto Teórico
Densidade absoluta ou massa específica de uma substância qualquer de massa m e volume V é definida por 
 (1) 
ou seja, é a razão entre a massa de um corpo pelo volume que o mesmo ocupa. Densidade relativa é definida pela razão entre as densidades absolutas de duas substâncias
 (2)
onde 2 é geralmente escolhida como padrão. É comum considerar a água como tal padrão, pois além da conveniência de sua abundância, sua densidade absoluta água 1,00 g/cm3 para temperatura ambiente (25°C).
Picnômetro. Trata-se de um pequeno frasco de vidro construído cuidadosamente de forma que o volume do fluido que contenha seja invariável. Ele possui uma abertura suficientemente larga e tampa muito bem esmerilhada perfurada na forma de um fino tubo longitudinal. Neste experimento vamos utilizá-lo para medir a densidade relativa (em relação á água) de um líquido.
Usando o picnômetro para se medir densidade de líquidos. Sejam:
· m1= a massa do picnômetro vazio,
· m2= a massa do picnômetro cheio com o líquido (etanol) cuja densidade relativa que deseja determinar, e 
· m3= a massa do picnômetro cheio de água pura (na prática, água destilada).
A densidade relativa do líquido em questão é obtida a partir da equação acima:
 (3)
onde: mETANOL = m2 - m1 é a massa do líquido em questão (ETANOL) que ocupa o volume V do picnômetro, e mH2O = m3 – m1 , é a massa da água pura que ocupam o mesmo volume V. Este resultado pode ser demonstrado facilmente, por meio da aplicação do conceito de densidade (Eq.1), e pela definição de densidade relativa (Eq.2).
Cuidados preliminares:
· Não toque o picnômetro com os dedos (proteja-os com papel absorvente).
· Eliminar cuidadosamente as bolhas de ar que se aderem à superfície interna do picnômetro.
· Lavar muito bem o picnômetro na troca de líquidos, usando na última etapa da lavagem (sempre que possível) o líquido da pesagem seguinte.
· Secar o picnômetro externamente, evitando tocar na parte superior do mesmo (tampa).
· Anote a temperatura de trabalho.
3- Objetivos
Abordar o conceito geral de densidade e desenvolver uma técnica para medir densidade de líquidos, utilizando o método dos picnômetros. 
4- Parte Experimental
Calibração do volume do picnômetro.
Pese o picnômetro vazio em balança analítica. Encha o picnômetro com água (conforme instruções dadas na aula), mantenha o picnômetro no banho por cerca de 10 minutos a 25°C, e a seguir enxugue a parte externa e determine a massa do mesmo com a água. Use a densidade da água para determinar o volume do picnômetro.
	Tabela 4.1 - Densidade absoluta da água1
	T/ oC
	d/(g cm-3)
	T/ oC
	d/(g cm-3)
	10
	0,999700
	20
	0,998203
	11
	0,999605
	21
	0,997992
	12
	0,999498
	22
	0,997770
	13
	0,999377
	23
	0,997538
	14
	0,999244
	24
	0,997296
	15
	0,999099
	25
	0,997044
	16
	0,998943
	26
	0,996783
	17
	0,998774
	27
	0,996512
	18
	0,998595
	28
	0,996232
	19
	0,998405
	29
	0,995944
	B- Medidas da densidade de líquidos
	Determinação da densidade do etanol e butanol: 
Lave três vezes o picnômetro com um pequeno volume do líquido cuja densidade será determinada (etanol e butanol) para remover os resíduos de água do seu interior. 
Em seguida encha o picnômetro com o solvente termostatizado. Mantenha o picnômetro no banho por cerca de 10 minutos. Adicione o álcool (sugestão: ao encher o frasco com álcool, tome cuidado para não haver a formação de bolhas, pois isto acarretaria erros nos resultados) e coloque a tampa de maneira que o excesso de líquido escorra pelo capilar. Com um pano ou papel poroso, enxugue o líquido presente na parte externa do picnômetro.
Pese o picnômetro (contendo o líquido) em uma balança analítica. Repita a pesagem mais duas vezes retirando o picnômetro da balança a cada pesagem. Utililize um pedaço de papel para carregar o picnômetro.
Meça a temperatura do líquido.
Complete a Tabela 4.2. A diferença entre essa massa e a massa do picnômetro vazio permitirá determinar a massa do álcool. Como o volume do álcool corresponde ao volume do picnômetro, determinado durante a calibração, a densidade do álcool poderá ser facilmente determinada. 
Repita o mesmo procedimento para o outro álcool.
	Tabela 4.2 - Resultados referentes aos álcoois.
	Grandeza
	Resultado (etanol)
	Resultado (butanol)
	Massa picnômetro vazio
	
	
	Massa (picnômetro + álcool)
	
	
	Massa do álcool
	
	
	Volume de álcool
	
	
	Densidade do álcool