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1 Universidade Federal do Oeste da Bahia PRÁTICA I - DETERMINAÇÃO DE MASSA, VOLUME, DENSIDADE DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS E NOÇÕES DE ALGARISMOS SIGNIFICATIVOS. Fundamentos de Química Geral Docente: Cristiane Nunes Discentes: Adriano Barbosa, Ítalo Martins, Pablo Mundel e Raissa Nunes Barreiras – BA 29 de Janeiro de 2014 2 SUMÁRIO INTRODUÇÃO ................................................................................................... 3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ................................................................. 4 Materiais e equipamentos ............................................................................ 4 Procedimentos .............................................................................................. 4 ANÁLISES E DISCUSSÕES ............................................................................. 5 CONCLUSÃO .................................................................................................... 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................. 9 3 INTRODUÇÃO Massa - A massa está relacionada à quantidade de matéria que um corpo pode possuir. Através de Newton descobriu-se que esta grandeza dá a medida da inércia ou da resistência de um corpo em ter seu movimento acelerado (peso). Para se calcular a quantidade de massa de um corpo ou objeto utilizam-se balanças, normalmente eletrônicas, pois são muito precisas. Volume – O volume de um corpo representa o espaço ocupado pelo mesmo. Sua medição se dar de varias maneiras dependendo do seu formato. Formas regulares, por exemplo, mede-se diretamente usando dimensões do objeto; já formas irregular recorre-se ao método indireto que consiste em mergulhar o objeto em água, observando-se o deslocamento. Os volumes medem-se diretamente usando provetas, pipetas e buretas, devendo estas últimas ser usadas em medições que requeiram uma maior exatidão. Para medir o volume do líquido contido numa proveta, bureta ou pipeta, deve tomar-se como linha de referência o nível inferior do menisco, evitando erros de paralaxe. [01] Densidade de sólidos – A densidade representa a quantidade de massa presente no corpo em relação ao seu volume. Para se calcular essa grandeza é preciso dividir a massa pelo volume do objeto. A densidade existe para determinar a quantidade de matéria que está presente em uma determinada unidade de volume. O que você entenderia se te dissessem que o chumbo possuir maior densidade do que o alumínio? A explicação é que, num dado volume de chumbo há mais matéria que em uma mesma quantidade de alumínio. [02] Algarismos significativos – Os algarismos significativos são representados somente pelos algarismos corretos seguido do primeiro algarismo duvidoso (avaliado). Algarismos corretos são aquele medidos precisamente, já os duvidosos são os algarismos avaliados não tendo portanto tanta precisão. O objetivo dos procedimentos executados se concentrou em determinar a massa, o volume e densidade de diversos materiais, levando em consideração os algarismos significativos nas medidas realizadas. 4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Materiais e equipamentos Placa de petri Balança analítica; Pedra; Prego; Cobre; Parafusos; Água destilada; Álcool; Proveta; Pipeta graduada; Pipeta volumétrica; Béquer; Picnômetro; Termômetro de mercúrio. Procedimentos Procedimento I – Pesaram-se dois parafusos em uma placa de petri na balança analítica; anotou a massa e em seguida realizou o mesmo procedimento com prego, cobre e pedra repetindo a pesagem 3 vezes para cada objeto. Procedimento II – Adicionou-se 50 ml de água destilada em uma proveta de 100 ml; em seguida adicionou cada material (prego, cobre e pedra) dentro da proveta e observou o deslocamento dos corpos na água para especificar seus respectivos volumes. Procedimento III – Pesou-se um béquer de 50 ml (vazio), e em seguida com uma pipeta graduada e uma pêra automática mediu e adicionou 10 ml de álcool etílico hidratado e pesou novamente. Essa operação foi realizada novamente trocando apenas a pipeta graduada pela pipeta volumétrica. 5 Procedimento IV – Repediu-se o procedimento anterior (utilizando a pipeta volumétrica), realizando também a medida da temperatura da água destilada com um termômetro de mercúrio. Após pesou-se um picnômetro de 50 ml (vazio), adicionou-se álcool e pesou-se novamente, refez o processo anterior trocando o álcool pela água destilada. Posteriormente misturou-se em uma proveta de 100 ml, 30 ml de água destilada e 30 ml de álcool, observou-se e anotou os resultados. ANÁLISES E DISCUSSÕES A tabela 01 mostra os valores encontrados das massas para cada material. Tabela 01 – Massa do prego, fios de cobre, pedras e parafuso. Prego Fios de Cobre Pedra Parafuso Pesagem Massa (g) Massa (g) Massa (g) Massa (g) 1 3,0112 5,1156 12,2660 3,6029 2 3,0115 5,1159 12,2668 3,6027 3 3,0114 5,1157 12,2648 3,6023 Média 3,0116 5,1157 12,2659 3,6026 A seguir encontram-se os cálculos da média das massas e da densidade para o prego. Cálculo da média = = 3,0116g 6 Cálculo da densidade = = 7,5g/cm³ Os demais resultados foram obtidos de forma análoga. Na tabela 02, a seguir, encontram-se os valores das densidades obtidas, para cada material, e seus respectivos volumes. Tabela 02 – Densidades e volumes Material Volume (ml) Densidade (g/cm³) Prego 0,4 7,5 Fios de Cobre 0,8 6,4 Pedra 4,9 2,5 Parafuso 0,7 5,1 A massa representa a quantidade de matéria de um corpo. Esta foi obtida realizando medições de pesagem em triplicata e, posteriormente, foram calculadas suas respectivas médias. As repetições são importantes neste procedimento, visto que alguns fatores (ventilação, umidade, temperatura) interferem nas marcações da balança analítica. Porém, é importante destacar que a mesma apresentava cinco algarismos no leitor o que reforça a precisão. O volume foi determinado calculando-se o deslocamento da água na proveta. Ao inserir os objetos na proveta o nível da água se eleva devido o seu peso. Dessa forma, por diferença entre o nível inicial da água (menisco) e o nível final, foi possível determinar os volumes dos corpos. A densidade mede o grau de concentração de massa em determinado volume. Esta foi obtida seguindo a razão entre a média das massas obtidas na pesagem e pelo volume do material já calculado anteriormente. Essas medições só foram possíveis porque quando a densidade de um sólido é menor que 1,0 g/cm³, ele flutua em água. A tabela 03 demonstra os resultados das massas dos béqueres e os béqueres com seus respectivos líquidos. 7 Tabela 03 – Massa do béquer e massa do béquer com seus respectivos líquidos. Observação: O cálculo da densidade realizado nas tabelas 03 e 04 é análogo aos demais cálculos, se diferenciando apenas que, o valor da massa é dado pela subtração da massa da vidraria com a da vidraria + álcool e de mesmo modo vidraria + água destilada. A tabela 04 demonstra os resultados das massas dos Picnômetro e os Picnômetro com seus respectivos líquidos. Tabela 04 – Massa do Picnômetro e massa do Picnômetro com seus respectivoslíquidos. Comparando os resultados das densidades mostradas nas tabelas 03 e 04, pode- se notar que o picnômetro é a vidraria mais adequada para mensurar a densidade. A literatura nos fornece o valor da densidade da água destilada e do álcool iguais a 1,000g/cm³ e 0,807g/cm³ respectivamente, enquanto que no experimento realizado com o béquer para densidade foram 1,03334g/cm³ e 0,79318g/cm³ e com o picnômetro 0,97718g/cm³ e 0,7915g/cm³. Na determinação da densidade de líquidos (quarto procedimento) é importante destacar que quando se misturou água destilada com álcool houve uma pequena suspensão entre os líquidos representando a diferença na densidade, contudo esta diferença não foi suficiente para uma sobrepor a outra, como no caso do óleo e água. Béquer Béquer + Álcool Béquer + Água Destilada Massa (g) Massa (g) Massa (g) 1ª 34,8943 42,8846 2ª 33,8317 41,8030 3ª 34,5100 44,8434 Média 34,4120 42,3438 Densidade (g/cm³) 0,79318 1,03334 Picnômetro Picnômetro + Álcool Picnômetro + Água Destilada Massa (g) 23,7622 63,3372 72,6214 Densidade (g/cm³) 0,475244 0,7915 0,97718 8 CONCLUSÃO O experimento realizado teve por principal finalidade a obtenção da densidade de diferentes líquidos e sólidos. Através da prática verificou-se a possibilidade de se quantificar o volume e a densidade de um sólido sem forma definida. Com relação aos líquidos verificou-se que, o picnômetro é a vidraria mais precisa para determinar a densidade. Portanto, com os experimentos realizados pode-se confirmar as previsões teóricas das densidades de líquidos e sólidos. No entanto, é possível tomar medidas experimentas fazer cálculos e comparados à teoria. Os dados no experimento não foram exatos, contudo foram precisos. Assim, foi possível notar que utilizando diferentes vidrarias é possível obter precisões diferentes. 9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [01]- http://www.educacao.te.pt/jovem/index.jsp?p=117&idArtigo=5216 [02] - http://www.mundoeducacao.com/quimica/densidade.htm [03] – John C. Kotz e Paul M. Treichel, Jr. Química Geral e Reações Químicas Vol.1 Tradução da 5ª edição Norte-Americana.
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