Relatório propriedades físicas da matéria

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIAS E EXATAS 
SETOR PALOTINA 
 
 
 
 
 
FRANCIELLI FERNANDES DE ASSIS 
GIOVANA MARTINS 
HELOISA BARON FURIATTO 
INGRID SANDRI CARAFINI DE SOUZA 
LEONARDO PESTANA LEGORI 
 
 
 
 
 
 
PROPRIEDADES FÍSICAS DA MATÉRIA 
 
 
 
 
 
 
 
PALOTINA 
2018 
 
 
1 INTRODUÇÃO 
 
1.1 PROPRIEDADES FÍSICAS DA MATÉRIA 
 
“A Química está no centro de muitas transformações que ocorrem no mundo que nos 
rodeia e explica uma infinidade de diferentes propriedades da matéria.” (BROWN et al., 2005, 
p. 29). As propriedades da matéria podem ser classificadas em físicas (podem ser observadas 
e medidas sem alterar a composição) ou química (transformam-se em outro material). 
Observa-se uma enorme variedade de matéria no universo, como o ar que é respirado 
pelos seres vivos, até a roupa dos seres humanos. Porém, a matéria não é constituída apenas 
por uma única substância, e sim inúmeras, denominada elementos (BROWN et al., 2005). 
Dessa maneira, a Química fornece maneiras de estudar a química da matéria em termo 
de átomo (partícula fundamental), referindo-se a sua estrutura e composição. Qualquer 
diferença, mesmo pequena, pode causar grandes mudanças em termos de propriedade. Por 
exemplo, o etanol, que é utilizado na produção de álcool, como o vinho, e o etilenoglicol, 
líquido anticongelante para automóveis, têm a mesma composição, mas estruturas diferentes, 
transformando-se em funções (bebível e imbebível) totalmente distintas. (BROWN et al., 
2005). 
Por isso, a Química tenta entender as propriedades da matéria e seu comportamento, 
estudando os átomos e as moléculas, para então aplicá-las no mundo como forma de melhoria. 
E para tal, também é necessário o estudo das propriedades físicas, estas, como já citado, não 
alteram sua identidade. (BROWN et al., 2005). 
As propriedades físicas são aquelas que podem ser coletadas e analisadas sem que a 
composição química da matéria mude, incluindo cor, odor, ponto de fusão e ebulição, no qual 
resultam em fenômenos físicos, e não químicos. Essas propriedades podem ser classificadas 
em intensivas e extensivas. Propriedades extensivas são aquelas que dependem da massa, ou 
seja, da quantidade, tendo, ou, como exemplo, o volume. Já na propriedade intensiva tem-se a 
densidade, sendo que muitas delas podem ser utilizadas para identificar uma substância, sem 
depender de uma quantidade (BROWN et al., 2005). 
A Química é uma ciência que não conseguiria se desenvolver sem considerar os 
aspectos quantitativos. É por isso que inúmeras experiências são realizadas e muitas medidas 
são feitas, tais como massa, temperatura, volume etc. Assim, é de grande importância que a 
 
 
pessoa que faça essas medidas saiba o que são os algarismos significativos e quais são as 
regras para sua utilização. 
 
1.2 OBJETIVO 
 
Os objetivos foram trabalhar com propriedades físicas da matéria: massa, volume e 
densidade e expressar resultados com o número correto de algarismos significativos. 
 
1.3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
A densidade se apresenta como uma propriedade física para que se determine a 
quantidade de matéria existente em uma determinada unidade de volume. A densidade é a 
razão da massa pelo volume de um corpo. Neste sentido essa propriedade intensiva é de 
grande importância para caracterizar substâncias, já que métodos químicos são direcionados 
com a utilização da densidade (ATKINS; JONES, 2009). 
Em experimentos a obtenção da densidade é feita normalmente através de separação 
de dissemelhantes amostras de um mesmo ou divergentes elementos com tamanhos desiguais, 
nos quais são pesados para distinguirem sua massa, e após esse processo é feita a medição de 
seu volume para assim obter os valores necessários no cálculo de sua densidade (ATKINS; 
JONES, 2009). 
 A massa é uma propriedade fundamental e intrínseca de qualquer amostra de matéria. 
Ela é uma medida direta de quanta matéria há na amostra. O volume de uma amostra de 
matéria é o seu tamanho ou extensão tridimensional, isto é, o volume de uma amostra de 
matéria nada mais é do que quanto de espaço que ela ocupa (KOTZ; TREICHEL; WEAVER, 
2014). 
É importante destacar que sempre haverá incertezas quando se mede quantidades. 
Assim, dois números serão encontrados em trabalhos científicos, os números exatos (valores 
com exatidão), como a quantidade de pessoas em uma sala de aula, e os números inexatos, 
que provocam certa incerteza, este, encontrado nas limitações de aparelhos de medição, além 
das distinções de cada pessoa que faz a medição, provocando erros (BROWN et al., 2005) 
Portanto, na tentativa de evitar que demais erros ocorram, e exibir o valor mais exato 
possível, é utilizado os algarismos significativos, que são todos os números que representam 
medidas determinadas experimentalmente, em que apenas o último número é um dígito 
 
 
duvidoso. Quanto maior for o número de algarismos significativos, maior será a precisão da 
amostra (BROWN et al., 2005). 
 
 
2 DESENVOLVIMENTO 
 
2.1 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
 
2.1.1 Materiais e Reagentes 
 
Os materiais, reagentes e equipamentos utilizados encontram-se no Quadro 1, que está 
disposto abaixo. 
 
Quadro 1 - Materiais, reagentes e equipamentos 
Material Reagente Equipamento 
Pedaço de cobre (Cu) Água destilada Balança analítica 
Parafuso 
Porca 
Papel de pesagem em alumínio 
Proveta de 25 mL 
Proveta de 50 mL 
Régua de 15 cm 
Pinça 
 
 
A balança analítica era da marca Shimadzu, modelo AUY220, cuja capacidade 
máxima de pesagem é de 220 g, com precisão de 0,0001 g. A proveta de 25 mL possuía 
menor divisão de 0,5 mL, com um limite de erro de 0,25 mL. A proveta de 50 mL possuía 
menor divisão de 1 mL, apresentando assim um limite de erro de 0,5 mL. 
 
 
 
 
 
2.1.2 Metodologia 
 
O experimento iniciou-se com a pesagem das amostras maciças, nomeadamente o 
pedaço de cobre, o parafuso e a porca. Para isso foi utilizada a balança analítica através do 
método de pesagem direta. Para cada pesagem de amostra, o papel de pesagem foi colocado 
na balança e a tara da mesma foi realizada. Com auxílio de uma pinça, o pedaço de cobre foi 
colocado na balança, em cima do papel de pesagem. As portas da câmara de pesagem da 
balança foram fechadas, para que a corrente de ar não influenciasse as leituras de massa, e, em 
seguida, a leitura da massa foi realizada e seu valor anotado. O mesmo procedimento foi 
repetido para as outras amostras. Após isso, todas amostras foram medidas com uma régua 
para encontrar assim seus respectivos comprimentos, larguras e espessuras. 
Posteriormente, foi adicionado 15 ml e 25 ml de água destilada nas provetas de 25 ml 
e 50 ml, respectivamente. O pedaço de cobre foi colocado em cada uma das provetas e, 
observando o menisco, o volume medido na proveta foi anotado. O mesmo procedimento foi 
realizadocom as outras amostras. Com os valores de volume iniciais e os valores de volume 
após as amostras serem adicionadas, conseguiu-se calcular o volume de cada amostra através 
do deslocamento de volume de água destilada observado. 
 
2.2 OBSERVAÇÕES 
 
Com a pesagem do pedaço de cobre, verificou-se que sua massa era de 19,2142 g. O 
mesmo possuía um comprimento de 2,6 cm, 1,2 cm de largura e espessura de 0,6 cm. No 
Quadro 2, que encontra-se abaixo, apresenta-se os volumes medidos no experimento. 
 
Quadro 2 - Volume das pipetas e do pedaço de cobre 
Imersão em 
proveta de: 
V 0 (mL) V f (mL) 
V da amostra 
(mL) 
25 mL 15,00 17,00 2,00 
50 mL 25,0 27,0 2,0 
 
 
 
 
Com a pesagem do pedaço de cobre, verificou-se que sua massa era de 7,4283 g. O 
mesmo possuía 3,4 cm de comprimento e 0,5 cm de espessura. No Quadro 3, que se encontra 
abaixo, apresenta-se os volumes medidos no experimento. 
 
Quadro 3 - Volume das pipetas e do parafuso 
Imersão em 
proveta de: 
V 0 (mL) V f (mL) 
V da amostra 
(mL) 
25 mL 15,00 16,00 1,00 
50 mL 25,0 26,0 1,0 
 
Com a pesagem da porca, verificou-se que sua massa era de 10,4462 g. A porca era 
sextavada e possuía comprimento de 1,7 cm em cada um de seus lados e espessura de 0,7 cm. 
No Quadro 4, que se encontra abaixo, apresenta-se os volumes medidos no experimento. 
 
Quadro 4 - Volume das pipetas e da porca 
Imersão em 
proveta de: 
V 0 (mL) V f (mL) 
V da amostra 
(mL) 
25 mL 15,00 16,00 1,00 
50 mL 25,0 26,0 1,0 
 
 
3 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Primeiramente, foram realizadas as medições de massa. Para a realização das 
medições diretas pesou-se na balança analítica o papel alumínio e tarou a balança. Logo após, 
foram colocados sobre o papel alumínio o pedaço de cobre, parafuso e a porca separadamente 
e anotou-se seus respectivos valores de massa. Em seguida foram feitas as medidas de 
comprimento e espessura dos materiais com o auxílio de uma régua. Ao utilizar provetas com 
água destilada, mergulhou-se os materiais dentro destas, anotando assim a variação do 
volume. 
 
 
A fórmula abaixo foi utilizada para encontrar a densidade de cada objeto: 
 
ensidade d = massavolume 
 
Os Quadros 5, 6 e 7 apresentam os cálculos das densidades de cada amostra. 
 
Quadro 5 - Massa, volume e densidade do pedaço de cobre 
Amostra: Pedaço de cobre 
Massa: 19,2142 g 
Imersão em 
proveta de: 
V 0 (mL) V f (mL) 
V da 
amostra 
(mL) 
Cálculo da 
Densidade da 
Amostra 
Resultado 
(densidade) 
25 mL 15,00 17,00 2,00 d = 2,00
19,2142 9,60 g/ml 
50 mL 25,0 27,0 2,0 d = 2,0
19,2142 9,6 g/ml 
 
 
Quadro 6 - Massa, volume e densidade do parafuso 
Amostra: Parafuso 
Massa: 7,4283 g 
Imersão em 
proveta de: 
V 0 (mL) V f (mL) 
V da 
amostra 
(mL) 
Cálculo da 
Densidade 
da Amostra 
Resultado 
(densidade) 
25 mL 15,00 16,00 1,00 d = 1,00
7,4283 7,42 g/ml 
50 mL 25,0 26,0 1,0 d = 1,0
7,4283 7,4 g/ml 
 
 
 
 
Quadro 7 - Massa, volume e densidade da porca 
Amostra: Porca 
Massa: 10,4462 g 
Imersão em 
proveta de: 
V 0 (mL) V f (mL) 
V da 
amostra 
(mL) 
Cálculo da 
Densidade 
da Amostra 
Resultado 
(densidade) 
25 mL 15,00 16,00 1,00 d = 1,00
10,4462 10,4 g/ml 
50 mL 25,0 26,0 1,0 d = 1,0
10,4462 10,4 g/ml 
 
 
Quadro 8 - Comprimento e espessura dos materiais 
Amostra Comprimento Espessura Largura 
Pedaço de cobre 2,6 cm 0,6 cm 0,7 cm 
Parafuso 3,4 cm 0,5 cm - 
Porca 1,7 cm 0,7 cm - 
 
Para mensurar as propriedades físicas da matéria como a densidade, utiliza-se valores 
de massa e volume. A exatidão e a precisão quando tratamos de medidas, em qualquer área de 
estudo, é necessário ter cautela quanto à observação, o manuseio do material de medida e 
quanto a exatidão e precisão dos dados para evitar possíveis alterações e erros no resultado 
final. Os resultados obtiveram valores satisfatórios tanto na densidade quanto nos algarismos 
significativos. 
 
 
4 CONCLUSÃO 
 
A realização da aula prática sobre propriedades físicas da matéria proporcionou aos 
alunos o entendimento de cálculos de densidade e a utilização correta de algarismos 
significativos, para um bom resultado. Anexo A 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
ATKINS, P. W; JONES, L. Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio 
Ambiente. Bookman Editora, 2009. 
 
BROWN, T. L et al. Química: A Ciência Central. 9 ed. São Paulo: Pearson Prendice Hall, 
2005. 
 
KOTZ, J. C; TREICHEL, P. M; WEAVER, G. C. Química Geral e Reações Químicas Vol. 
1 . Tradução da 6ª versão norte-americana. São Paulo: Cengage Learning, 2014. 
 
 
 
 
ANEXO 1 - PÓS LABORATÓRIO 
 
 
N° 
Exercícios 
A B C D E F G H I J 
1 21,09 27,43 1548,017 
2 5 4 3 
3 1,237 1,238 0,1235 2,1 2,01 
4 0,217 0,217 0,217 
5 3,71 10,7 39,9 0,0285 12,3 75,5 471,511 3,04 2,82*10 
-2 11,9