PROPRIEDADES FÍSICAS DA MATÉRIA DENSIDADE DE UM SÓLIDO

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
LABORATÓRIO DE QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA
PROPRIEDADES FÍSICAS DA MATÉRIA: DENSIDADE DE UM SÓLIDO
ACADÊMICOS: 
TURMA: ENGENHARIA QUÍMICA-005		 
MARINGÁ - PARANÁ
06/03/2013
INTRODUÇÃO
A densidade, razão entre a massa de um objeto e seu volume, é uma propriedade física útil para identificar as substâncias, se duas das três grandezas – massa, volume e densidade – forem conhecidas para uma amostra de matéria, a terceira pode ser calculada.
A densidade é a razão entre duas propriedades extensivas (que dependem da massa), só que a densidade não depende da massa da amostra, é igual em todas as amostras de um mesmo composto, substância ou outro, portanto, esta grandeza é caracterizada como uma propriedade intensiva (que não depende de massa).
Esse trabalho teve como objetivo averiguar a densidade de certos materiais na prática e teoria, e as possíveis diferenças, por motivos a serem analisados, da densidade de um mesmo material, tendo em vista que para um mesmo material, a densidade (razão da massa pelo volume) deve ser constante a uma mesma condição de temperatura e pressão.
PROCEDIMENTO
MATERIAIS
Balança semi-analítica
Balão volumétrico
Barras de ferro
Barras de cobre
Béquer
Conta gotas
Pipeta volumétrica (10 mL)
Pipetador
Proveta (100 e 10 mL)
	
MÉTODOS
Pegou-se uma proveta de 100 mL enchendo-a com água até a sua maior graduação, realizou-se o mesmo procedimento com um balão volumétrico de mesmo volume. Logo após adicionou-se 5 gotas de água em cada um, para averiguar sua precisão.
Feito isto, separou-se cinco barras de ferro e cinco de cobre, cada barra de ferro e de cobre foi colocada na proveta com 5 mL de água para medir a variação de volume.
Após a determinação do volume de cada barra, fez-se a aferição da massa de cada uma na balança digital. Para então determinar a razão da massa pelo volume e obter a densidade destes materiais.
3. RESULTADOS
Após serem calculadas as massas e volumes de 5 peças de cobre e de ferro, e serem calculadas as densidades, foram feitas as médias de todas, e os resultados foram, ρFe = 8,58 g cm-3, e ρCu = 8,66 g cm-3, conforme as tabelas abaixo.
Tabela 3.1 – Resultados do experimento para as amostras de ferro.
	Amostra nº
	Massa do sólido (g)
	Volume de água + sólido (mL)
	Volume de água (mL)
	Volume do sólido ∆V (cm³)
	ρ = m/V (g cm-3)
	1
	2,634
	5,30
	5,00
	0,30
	8,78
	2
	6,191
	5,70
	5,00
	0,70
	8,84
	3
	2,202
	5,25
	5,00
	0,25
	8,81
	4
	10,703
	6,30
	5,00
	1,30
	8,23
	5
	6,183
	5,75
	5,00
	0,75
	8,24
	Média de ρ
	
	
	
	
	8,58
Tabela 3.2 – Resultados do experimento para as amostras de cobre.
	Amostra nº
	Massa do sólido (g)
	Volume de água + sólido (mL)
	Volume de água (mL)
	Volume do sólido ∆V (cm³)
	ρ = m/V (g cm-3)
	1
	2,535
	5,30
	5,00
	0,30
	8,45
	2
	3,506
	5,40
	5,00
	0,40
	8,77
	3
	3,373
	5,40
	5,00
	0,40
	8,43
	4
	2,760
	5,30
	5,00
	0,30
	9,20
	5
	4,231
	5,50
	5,00
	0,50
	8,46
	Média de ρ
	
	
	
	
	8,66
Foi feito um gráfico massa x volume, com as medidas encontradas de massa e volume do cobre e do ferro e foi traçado uma reta que mais se aproximava de todos os pontos em cada caso, e a tangente desta reta (massa/volume) ou densidade, do ferro foi ρFe = 8,15 g cm-3. Para o cobre foi ρCu = 8,52 g cm-3, conforme os gráficos abaixo.
Figura 1 - Gráfico massa X volume para as amostras de ferro
Figura 2 - massa X volume para as amostras de cobre
E segundo ATKINS; JONES (2006, p. 842-845) a densidade do ferro é 7,87 g cm-3, e a do cobre é 8,93 g cm-3.
4. DISCUSSÃO
 	Como se pode observar ao longo do trabalho a densidade média, foi calculada pelo gráfico e as disponíveis na literatura são todas diferentes entre si. A densidade da literatura provavelmente foi calculada com materiais muito puros e com equipamentos de alta precisão nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP), gerando um resultado.
	A densidade obtida pela média dos resultados aferidos na prática e, a partir destes o gráfico que contém a reta da aproximação destes pontos, são diferentes entre si e com relação aos valores da bibliografia, devido à imprecisão dos equipamentos (imprecisão das escalas), impureza nos materiais (oxidação, outros materiais fundidos) e diferenças de temperatura e pressão.
5. Conclusão
As propriedades físicas da matéria, que muitas vezes tornam possível a sua identificação, podem ser determinadas por vários métodos diferentes, cada um com seus níveis de dificuldade, precisão e exatidão. Dependendo de quais destes níveis se almeja, um método condizente a este deve ser escolhido.
	Nos procedimentos realizados, chegou-se aos resultados esperados, e na determinação da densidade dos sólidos, obtiveram-se resultados semelhantes, por duas formas de cálculo diferentes. A realização da análise dimensional também é necessária para a correta apresentação dos resultados, uma vez que as grandezas utilizadas devem estar claras para quem os lê.
	
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Consulta das densidades dos materiais analisados:
ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de Química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. 3ª edição. Porto Alegre: Bookman Editora, 2006.
Bibliografia básica:
BROWN, T. H.; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B.E. Química: a ciência central. 7ª edição. Rio de Janeiro: Editora LTC, 1999.
Kotz, J. C.; Treichel P. M. Química Geral e Reações Químicas. 6ª edição. Editora Cengage Learning, 2009.