Determinação da Densidade

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INTRODUÇÃO
A prática sobre a determinação da densidade será responsável por mostrar as maneiras e as condições necessárias para se determinar a densidade de uma substância.
A densidade é uma propriedade física importante da matéria, sendo esta determinada a partir de medidas de massa (m) e volume (V), e definida como a razão entre a massa e o volume (d=m/V). No sistema métrico esta razão pode ser expressa como gramas por centímetro cúbico (g/cm³) ou gramas por milímetro (g/mL). Cada substância apresenta uma densidade característica que depende da pressão e da temperatura em que é medida.
Os líquidos e os sólidos têm densidades bem maiores que os gases, sendo que as densidades dos primeiros têm pequenas dependências com a temperatura, enquanto que as densidades dos gases sofrem grandes alterações com pequenas mudanças na temperatura e na pressão.
Quando se aumenta a temperatura de um determinado fragmento de matéria, tem-se um aumento do volume fixo desta, pois haverá a dilatação ocasionada pela separação dos átomos e moléculas. Ao contrário, ao se diminuir a temperatura, tem-se uma diminuição deste volume fixo. A quantidade de massa existente num dado volume é chamada de massa volumétrica. Quando a matéria se expande, sua massa volumétrica diminui e quando a matéria se contrai, sua massa volumétrica aumenta. Com este conceito tem-se uma unidade de medida, que pode ser dada em gramas (g) por centímetros cúbicos (cm³).
Durante a prática será utilizado o densímetro, que é um equipamento que permite determinar a densidade de um líquido com relação a uma calibração pré-definida, por exemplo, em gramas por centímetro cubico (g/cm³). Ele tem essencialmente duas regiões: o tubo e o bulbo. Ao tubo está associada uma escala calibrada que permite a leitura da densidade. A relação entre o volume e a massa do bulbo é o principal fator, mas não o único, na definição dos limites da escala, ou seja, o intervalo de densidade que o densímetro é capaz de medir.
OBJETIVO
O objetivo desta aula prática de Química Experimental é conhecer os diferentes processos necessários para se obter a densidade de substâncias, as quais estão em dois estados físicos da matéria, sendo estes: sólido e líquido. 
PROCEDIMENTOS
Materiais e Reagentes utilizados
- Pisseta;
- Agua deionizada;
- Proveta;
- Becker;
- Parafuso;
- Pipeta graduada;
- Pipetador;
- Termômetro;
- Balança Analítica;
- Picnômetro;
- Solução de Cloreto de sódio;
- Etanol;
- Densímetro;
- Chapa aquecedora. 
EXPERIMENTO 1
Primeiramente, pesou-se o parafuso. Em seguida, adicionou-se numa proveta de 100 ml, 80 ml de água deionizada com o auxílio da pisseta. Colocou-se o parafuso dentro da proveta com cuidado para não danificá-la. E então observou-se o volume dentro da proveta, de acordo com a medida do menisco.
Após este processo, retirou-se o parafuso e secou-o. Posteriormente, repetiu-se o mesmo procedimento com os mesmos materiais, 
Valores Obtidos:
Volume = Volume Inicial – Volume Final
Densidade = Massa / volume
Densidade média = (Densidade teste 1 + densidade teste 2) / 2
	
	Massa parafuso (g)
	Volume inicial
Proveta sem parafuso (ml)
	Volume final proveta com parafuso (ml)
	Densidade (g/cm³)
	Teste - 1
	19,37
	80
	84
	4,8425
	Teste - 2
	19,37
	80
	83
	6,4600
	Média
	19,37
	80
	83,5
	5,650
EXPERIMENTO 2
Primeiramente, pesou-se o picnômetro vazio. Logo após, encheu-o totalmente com água e o tampou fazendo com que o excesso de água transbordasse pelo orifício superior da tampa. Posteriormente, pesou-o novamente. E assim, pode-se verificar a massa de água obtida através da variação das massas. 
Com o auxílio de um termômetro, verificou-se que a temperatura ambiente Consultando a tabela de densidade absoluta da água, achou-se o valor da densidade. Com base nos dados obtidos, foi calculado o volume real do picnômetro. Em seguida, lavou-se o picnômetro com etanol para fazer ambiente. Feito isso, encheu-o com etanol, seguindo o mesmo procedimento utilizado para água.
Valores obtidos:
Valores de densidades obtidos através de tabela e massa através da medida pela balança.
	
	Massa Picnômetro (g)
	Temperatura (ºC)
	Densidade (g/cm³)
	Massa 1 - Vazio
	14,45
	29
	0,995944
	Massa - 2 cheio Agua deionizada
	20,23
	29
	0,995944
	Massa - 3 cheio Etanol
	19,11
	29
	0,995944
Volume real = (Massa 1 – Massa2) / densidade 
	
	Diferença das massas (g)
	Volume real
(ml)
	Densidade (g/cm³)
	Água deionizada
(m2 –m1)
	5,780
	5,804
	1,004
	Etanol
(m3 – m1)
	4,660
	4,68
	0,996
 EXPERIMENTO 3
Em uma proveta de 100ml foi adicionado 80ml de solução de NaCl. Utilizou-se um termômetro, que após a estabilização da temperatura da solução. Com o auxílio de um densímetro, encontrou-se a densidade da solução de NaCl à temperatura ambiente. Em seguida, utilizou-se um béquer de 600ml,onde foi adicionado 100ml da solução. Logo após, colocou-se o béquer na chapa aquecedora, e o termômetro dentro do béquer para acompanhar o aumento da temperatura gradativamente até 90ºC. Após esta temperatura ser atingida, transferiu-se 80ml da solução para uma proveta de 100ml. Posteriormente, colocou-se o densímetro e o termômetro dentro da proveta, para medir a densidade do líquido com o decaimento da temperatura.
	Leitura - Tempo
	Temperatura (ºC)
	Densidade (g/cm³ ou g/ml)
	Ambiente
	29
	1,10
	1
	70
	1,083
	2
	65
	1,087
	3
	60
	1,089
	4
	55
	1,092
	5
	50
	1,096
RESULTADOS E DISCUSSÕES
EXPERIMENTO 1
Foi possível determinar a densidade do Parafuso utilizando apenas Água Deionizada e uma vidraria graduada. O volume do Parafuso foi determinado a partir da diferença da água na vidraria graduada, e a densidade foi encontrada como a divisão da massa pela diferença do volume. O processo foi realizado duas vezes e depois realizado a média entre eles.
EXPERIMENTO 2
O picnômetro é um pequeno frasco de vidro construído cuidadosamente de forma que o seu volume seja invariável. Ele possui uma abertura suficientemente larga e tampa muito bem esmerilhada, provida de um orifício capilar longitudinal. Muito utilizado para determinar a densidade de uma substância. 
A partir da análise do experimento 2 foi possível observar que a densidade do Etanol é inferior à densidade da água.
De acordo com a massa de etanol contida no picnômetro e o volume real do picnômetro, encontrou-se a densidade de 0,996 g/cm³, mostrando assim que o equipamento é preciso, pois este valor aproxima bastante da densidade do etanol que é de 0,789 g/cm³.
EXPERIMENTO 3
Variação da densidade de Solução NaCl de acordo com a Temperatura.
Verificou-se nesse experimento que a solução de NaCl na temperatura ambiente, ou seja, 29ºC a densidade era de 1,10 g/cm³. Com o aumento de temperatura observa-se que a densidade da solução diminui. 
A partir da análise dos dados obtidos, foi possível observar que temperatura e a densidade são duas grandezas inversamente proporcionais. À medida que a temperatura da solução de NaCl decrescia, a densidade tinha seu valoraumentado.
CONCLUSÃO
Observando os resultados pode-se concluir que existem várias maneiras de se determinar a densidade de uma substância. Na repetição dos experimentos para o cálculo da densidade com o sólido não houve variação significativa entre as repetições, ou seja, a diferença de densidade foi pequena. Na determinação da densidade para um líquido, utilizando o picnômetro, a variação da densidade também foi pequena, e em algumas substâncias a densidade aumenta proporcionalmente com a queda da temperatura.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
TRINDADE, Diamantino Fernandes; Oliveira, Fausto Pinto; BANUTH, Gilda Siqueira Lopes; BISPO, Jurandyr Gutierrez. Química Básica experimental. 2 ed. São Paulo: Ícone, 1998.
MOTHEO, Artur de Jesus; Gabriel, Juliana Ribeiro; Johansen, Herbert Duchatsch;Moraes, Marli Leite. Experimentos de Química Geral. São Paulo: IQSC, 2006.
POSTMA, James M.; JUNIOR, Julian L. Roberts; HOLLENBERG, J. Leland. Química no laboratório. 5 ed. São Paulo: Manole, 2009.