RELATÓRIO - Densidade dos solidos

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA.
CURSO: QUÍMICA/LICENCIATURA.
DISCIPLINA: 503 - QUÍMICA EXPERIMENTAL
TURMA: 32
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Aula 09: Propriedades físicas da matéria: Densidade de um sólido.
 ALUNOS:
	 
 PROFESSORA: 
Maringá, Julho de 2015.
Introdução.
A densidade é classificada como uma propriedade intensiva, ou seja, independe da quantidade de matéria presente na amostra. Ela é dada pela razão entre massa e volume, que são propriedades extensivas. [1]
 ρ = m/v
Conforme o Sistema Internacional de Unidades, a densidade é expressa em quilograma por metro cúbico (kg/m³), porém é usualmente representada em gramas por centímetro cúbico (g/cm³) ou gramas por mililitro (g/mL).
Cada substância pura tem uma densidade própria, com isso é possível identificá-la e diferenciá-la de outras substâncias. [2]
Para determinar a densidade de uma sólido irregular, utiliza-se o Princípio de Arquimedes, onde diz que “todo corpo imerso em um fluido, sofre ação de uma força (empuxo) verticalmente para cima, cuja intensidade é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo.”, ou seja, o volume de água deslocado por um sólido irregular é exatamente igual ao volume do próprio sólido. 
Comportamento Magnético
O magnetismo é o nome a qual é dado é a atração ou repulsão em alguns materiais condutores de correntes elétricas. O magnetismo pode orientar os corpos em direções definidas, geralmente não ocorrendo o mesmo nos fenômenos elétricos, por isso não se pode confundir fenômeno magnético com fenômeno elétrico.
A habilidade de certos materiais como o ferro, o níquel, o cobalto e algumas de suas ligas e compostos podem adquirir um alto e permanente momento magnético.
 Isto se deve a estrutura eletrônica dos átomos, pois para um átomo isolado é suportável no máximo 2 elétrons em cada subnível de energia.Estes dois elétrons tem spins opostos e quando cada elétron, gira em torno de si mesmo, equivale a uma carga se movendo, e cada elétron atua como um magneto extremamente pequeno, com os correspondentes polos norte e sul. Em um elemento o número de elétrons que tem certo spin é igual ao número de elétrons que tem o spin oposto e o efeito é uma estrutura magneticamente insensível conhecido como diamagnético.
O elemento Cobre por sua vez, possui Z=29, isto quer dizer que o cobre possui todos os elétrons pareados em orbitais, então os átomos não possuem momentos magnéticos em rede.
Mas, em um elemento com subníveis internos incompletos, o número de elétrons com spin num sentido é diferente do número de elétrons com spin contrário, gerando assim um momento magnético não nulo,conhecidos como ferromagnéticos,o que significa que eles se tornam permanentemente magnetizados por um ímã. O elemento Ferro possui Z= 29, e o ferro tem a mesma tendência de os átomos mais próximos uns dos outros girarem no mesmo sentido, criando também minúsculos campos magnéticos. Se ele estiver próximo de um ímã, os movimentos de rotação desses átomos passam a se direcionar no sentido do ímã. [5] [6]
Objetivo:
 Esta prática tem como objetivo determinar a densidade de um sólido irregular e discutir o comportamento magnético. 
	
Parte Experimental
Materiais.
Proveta;
Água;
5 Amostras de Ferro;
5 Amostras de Cobre;
Balança;
Barra magnética.
		
Métodos.
Primeiramente, colocou-se cerca de 7 mL de água em uma proveta de 10 mL e leu-se o volume contido.
Determinou-se a massa de uma das amostras de Ferro, em uma balança semi- analítica.
Colocou-se a amostra do sólido na proveta, de modo que ficasse imerso na água. Observou-se a variação do volume e anotou.
Repetiu-se o procedimento com mais 4 amostras de Ferro.
Repetiu-se todo o procedimento com amostras de Cobre.
Após isso, colocou-se as amostras de Ferro e Cobre em contado com uma barra magnética e observou-se o que ocorreu.	
 Resultados e Discussão.
Realizou-se o experimento com cinco amostras de Ferro para a determinação da densidade e obteve- se o seguinte resultado, como mostra a tabela abaixo:
	Amostra
	Massa do sólido
	Volume 
	Volume
	Volume
	Densidade
	nº
	(g)
	( água + sólido) / mL 
	 (água)/ mL
	(sólido) / cm³ 
	(g/cm³)
	1
	5,872
	7,8
	7
	0,8
	7,34
	2
	8,443
	8,3
	7,1
	1,2
	7,04
	3
	12,476
	8,6
	7
	1,6
	7,79
	4
	9,942
	8,3
	7
	1,3
	7,65
	5
	10,602
	8,8
	7,5
	1,3
	8,15
A partir desses resultados, calculou-se a média das densidades obtidas:
(7,34+7,04+7,79+7,65+8,15) / 5 = 7,59 g/cm3
Considerando a densidade teórica do elemento Ferro que é 7,87 g/cm3 [4], calculou-se o erro percentual:
 
7,86 g/cm³ ------ 100% │100% - 96,56% │= 3,44%
7,59 g/cm³ ------ x
 X= 96,56% 
O erro percentual foi de 3,44 %.
Para o elemento Cobre, os resultados obtidos foram: 
	Amostra
	Massa do sólido
	Volume 
	Volume
	Volume
	Densidade
	nº
	(g)
	( água + sólido) / mL 
	 (água)/ mL
	(sólido) / cm³ 
	(g/cm³)
	1
	2,296
	7,3
	7,1
	0,2
	11,48
	2
	2,168
	7,2
	7
	0,2
	10,84
	3
	3,261
	7,4
	7
	0,4
	8,15
	4
	2,215
	7,2
	7
	0,2
	11,08
	5
	3,532
	7,5
	7,1
	0,4
	8,83
Com isso, calculou-se a média das densidades obtidas:
(11,48+10,84+8,15+11,08+8,83) / 5 = 10,07 g/cm3 
 
Considerando a densidade teórica do elemento Cobre que é 8,93 g/cm3 [4], calculou-se o erro percentual: 
8,93 g/cm³ ------- 100% │100% - 112,77%│= 12,77% 
10,07 g/cm³ ----- x
 X= 112,77%
O erro percentual foi de 12,77%.
Comparando os resultados obtidos, com os valores teóricos para Ferro e Cobre, pode-se dizer que a diferença observada, foi provavelmente causada por impurezas presentes nas amostras, erro humano ao observar o menisco, balança descalibrada, assim como a proveta utilizada.
Gráficos 
Conclusão
A partir dos experimentos realizados, concluiu-se que a densidade é uma propriedade importante para a caracterização dos elementos, uma vez que cada um deles possui um valor fixo, sendo possível realizar a diferenciação entre eles.
Referências Bibliográficas.
[1] http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/11544/articleI.pdf?sequence=3, acessado em 22/07/2015.
[2] http://lqes.iqm.unicamp.br/images/vivencia_lqes_meprotec_densidade_arquimedes.pdf, acessado em 22/07/2015.
[3] http://www.infoescola.com/fisica/principio-de-arquimedes-empuxo/, acessado em 22/07/2015.
[4]http://www.euroaktion.com.br/Tabela%20de%20Densidade%20dos%20Materiais.pdf, acessado em 22/07/2015.
[5] http://www.ufjf.br/fisicaecidadania/conteudo/eletromagnetismo/magnetismo/propriedades-magneticas-da-materia/, acessado em 22/07/2015.
[6] http://www.brasilescola.com/fisica/materiais-paramagneticos-diamagneticos-ferromagneticos.htm, acessado em 22/07/2015.