EXPERIMENTO III - DETERMINAÇAO DA DENSIDADE DE SOLIDOS E LIQUIDOS

Prévia do material em texto

0 
 
 
 
Universidade Federal do Maranhão 
Bacharelado Interdisciplinar em Ciência e Tecnologia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EXPERIMENTO III 
Determinação da densidade de sólidos e líquidos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REALIZADO EM XX/XX/XX 
São Luís – MA 
2014 
1 
 
 
 
SUMÁRIO 
1-RESUMO .................................................................................................. 1 
2-INTRODUÇÃO ........................................................................................ 3 
3- MATERIAIS E MÉTODOS .................................................................. 4 
3.1 Materiais ............................................................................................. 4 
3.2 Métodos ............................................................................................... 4 
3.2.1 Densidade de Líquidos ................................................................. 4 
3.2.2 Densidade de Sólidos ................................................................... 4 
4-RESULTADOS E DISCUSSÃO ............................................................. 5 
5-CONCLUSÃO .......................................................................................... 9 
6-REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................. 10 
 
 
 
2 
 
 
 
RESUMO 
 
Neste experimento, realizam-se medidas de massa, de volume de 
líquidos e temperatura com a finalidade de se determinar a densidade 
destes sólidos e líquidos considerando os algarismos significativos. 
Verifica-se experimentalmente a densidade de uma substância e se ela 
pode variar em função da variação da temperatura, comparando os 
valores experimentais com os encontrados na literatura cientifica dos 
livros e internet . 
3 
 
 
 
2-INTRODUÇÃO 
Uma propriedade específica de qualquer substância é a propriedade 
determinada pela sua natureza e que independe da quantidade de uma 
substância examinada. Geralmente, tal propriedade é representada por uma 
qualidade particular ou por um valor numérico, que varia com a substância. 
Materiais homogêneos em geral, apresentam uma razão constante entre sua 
massa e seu volume. A essa razão, que pode ser definida como “massa por unidade 
de volume”, chamamos de densidade absoluta do material. Representado por 
d=m/V. A massa do material homogêneo é proporcional a seu volume. São usadas 
muitas unidades diferentes para a densidade, mas a mais comum é g/mL. 
Densidade relativa de um material é a relação entre sua massa específica e 
massa específica de outro material tomada como padrão para comparação 
(a água é a substância mais usada para essa finalidade; como sua densidade 
é 1,00 g/mL, a densidade relativa de um material em relação á água é 
numericamente igual à sua densidade absoluta). 
A determinação da densidade de líquidos é muito simples, pois se pode medir 
com relativa facilidade tanto sua massa como seu volume. Já não se pode dizer o 
mesmo de sólidos, pois se precisam usar técnicas mais elaboradas para medir o 
volume. Em geral, para sólidos, é mais simples medir a densidade relativa. 
Um método adequado para medir o volume de um sólido, independente do 
seu formato, consiste mergulhá-lo numa quantidade medida de água numa 
proveta graduada. O aumento do volume, medido pela elevação da água, 
determina o volume do sólido. 
Presume-se que em relação à densidade, a temperatura seja sempre 
definida e constante, pois ao variar a temperatura, o volume dos corpos 
varia também, mas sua massa permanece constante, o que resulta 
obrigatoriamente, em muitas poucas exceções, em uma variação de 
densidade. Por isso ao se medir a densidade, deve-se informar a que 
temperatura os valores foram determinados. 
 
4 
 
 
 
3- MATERIAIS E MÉTODOS 
3.1 Materiais 
Proveta; 
Béquer; 
Balança; 
Água; 
Óleo de Soja; 
Leite; 
Hexano; 
Bolinha de borracha; 
Parafusos; 
Moedas; 
Erlenmeyer; 
Termômetro.
 
3.2 Métodos 
3.2.1 Densidade de Líquidos 
 
Pesou-se um béquer de 100 mL Limpo e vazio. 
Pipetou-se 10 mL de água e transferiu para este béquer e pesou-o 
novamente. Anotou-se valor de sua massa. 
Retirou-se o líquido da vidraria, e descartou-o em um recipiente 
apropriado. Repetiu este procedimento, com o béquer estando limpo e 
seco, com as demais amostras (Óleo de soja e Hexano). 
 
3.2.2 Densidade de Sólidos 
 
Pesou-se as amostras: moedas (três unidades), parafusos (duas 
unidades), duas bolinhas de borracha, cada uma separadamente e 
anotou o valor de suas respectivas massas. 
Adicionou 10 mL de água em uma proveta. 
Colocaram-se as moedas na proveta, verificando a diferença dos níveis 
de água.Verificou o volume inicial e o final, e anotou-se. 
Retirou a amostra de dentro da proveta, esperou secar e guardou-se 
num local apropriado. 
Repetiu o procedimento para as demais amostras. 
 
 
5 
 
 
 
4-RESULTADOS E DISCUSSÃO 
Antes de iniciar o experimento, utilizou-se um erlenmeyer 
contendo água e um termômetro a fim de medir a temperatura 
ambiente do laboratório. A temperatura verificada após 5 minutos foi 
de 25°C. 
Para determinar a densidade dos líquidos, primeiramente pesou-
se o béquer limpo e seco que apresentou a massa m= 48,85g. Adiciona-
se água e pesa-se o valor de sua massa. Respectivamente pesaram-se as 
demais amostras e anotaram-se os valores de massa final obtidos na 
tabela abaixo. 
Na realização dos cálculos para se determinar a densidade da 
água verificou-se uma grande diferença do valor da densidade 
encontrado na literatura cientifica, já que a densidade ou mais 
especificamente a massa específica da água à pressão normal e à 
temperatura de 25 °C (que foi a temperatura ambiente medida no 
laboratório), é de 1,00 g/cm³, e a 4 °C, onde se atinge sua densidade 
máxima, é de 1,03 g/cm³. 
Então se constatou que era necessário fazer a diferença da massa 
inicial do béquer e a massa final obtida, para assim aplicar na fórmula 
de densidade e encontrar o valor aproximado. 
 
Cálculo da densidade da ÁGUA 
Massa do béquer 
inicial 
48,85 d = m/V 9.93g/10mL 
Massa final obtida 58,78 
Densidade 
experimental 
(g/mL) 
0,99 g/mL 
 
Cálculo da densidade do LEITE 
Massa do béquer 
inicial 
48,85 d = m/V 10,2 g/10mL 
Massa final obtida 59,05 
Densidade 
experimental 
(g/mL) 
1,02 g/mL 
6 
 
 
 
Segundo a EMPRAPA (Empresa Brasileira de Pesquisa 
Agropecuária) a densidade do leite é normalmente medida a 15
o
C ou 
corrigida para essa temperatura. A densidade do leite é, em média, 
1,032 g/mL, podendo variar entre 1,023 e 1,040 g/mL. A densidade da 
gordura do leite é aproximadamente 0,927 g/mL. Assim, um leite com 
3,0% de gordura deverá ter uma densidade em torno de 1,0295 g/mL, 
enquanto um com 4,5% deverá ter uma densidade de 1,0277 g/mL. 
A densidade experimental da amostra do leite em análise foi 
obtida a uma temperatura de 25°C, mesmo assim obteve-se o valor 
aproximado à média da densidade já determinada. No resultado há 
influência da temperatura, mas a marca, origem ou qualidade do leite 
também podem ter influenciado na densidade obtida. 
Cálculo da densidade do HEXANO 
Massa do béquer 
inicial 
48,85 d = m/V 6,51 g/10mL 
Massa final obtida 55,36 
Densidade 
experimental 
(g/mL) 
0,65 g/mL 
 
O Hexano é um hidrocarboneto alcano. O prefixo "hex" refere-
se aos seus seis átomos de carbono, ao passo que a terminação "ano" 
indica que os seus carbonos estão conectados por ligações simples. De 
acordo com a literaturacientífica sua densidade é 0.6548 g/ml. Então 
se pode dizer que o valor obtido em experimento está aproximado e 
preciso ao valor real. 
 
Cálculo da densidade do ÓLEO DE SOJA 
Massa do béquer 
inicial 
49,26 d = m/V 9,03g/10mL 
Massa final obtida 8 58,27 
Densidade 
experimental 
(g/mL) 
0,903 g/mL 
 
Para medir a massa do óleo de soja utilizou-se outro béquer 
limpo de massa 49,26g. 
7 
 
 
 
De acordo com pesquisas a densidade relativa do óleo de soja a 
20° C é de 0,922 g/mL, em nosso experimento obtivemos a densidade 
de 0,90 g/mL a 25°C, então se chegou ao valor próximo do real. 
Tabela para a densidade de líquidos: 
Amostras Massa Obtida (g) Volume Usado (mL) Densidade 
experimental (g/mL) 
Água 58,78 10 0,99 
Leite 59,05 10 1,02 
Hexano 55,36 10 0,65 
Óleo de soja 58,27 10 0,31 
 
DENSIDADE DE SÓLIDOS 
 Para determinar a densidade dos sólidos, se usou uma proveta 
graduada. 
Inseriu-se 20mL de água na proveta , depois colocou-se a amostra 
verificando a anotando a diferença no volume, a fim de se determinar a 
densidade destes sólidos. 
 
Amostras 
Massa 
Obtida (g) 
Volume inicial 
medido (mL) 
Volume final 
medido (mL) 
Volume 
Calculado 
Moedas 12,2 20 
0,67mL por 
moeda 
 
 0,57mL 
Bolinha 1 11,21 20 9,00 278,1cm
3
 
Bolinha 2 7,71 20 8,00 258,02 cm
3
 
 
Parafusos 
24,61 20 
2,00 por 
parafuso 
xxx 
 
MOEDAS 
Utilizou-se três moedas de 5 centavos. Estas moedas são feitas de aço 
revestido com cobre, 
 
PARAFUSOS 
Com este valor conclui-se que o parafuso tende a permanecer 
submerso, por apresentar densidade superior que a da água. 
 
8 
 
 
 
BOLINHA 1 
 
BOLINHA 2 
 Devido ao formato do parafuso, não foi possível realizar o 
calculo volumétrico. 
 As amostras de sólidos, utilizadas em experimento, por serem 
objetos compostos de duas ou mais substâncias, não se conseguiu 
encontrar valores estabelecidos, na literatura científica, de densidade 
para realizar comparações de resultados. 
O que decide se um sólido afunda ou flutua é a densidade. 
Objetos mais densos que a água afundam, como aconteceu no caso das 
moedas, parafusos e bolinha 1. Objetos menos densos que a água 
flutuam (bolinha 2). O Princípio de Arquimedes diz que um corpo 
desloca um volume de água igual ao seu volume submerso. Isto faz com 
que atue no corpo, uma força denominada empuxo que é proporcional 
a valor desse volume submerso. 
Por isso não se pôde verificar um volume exato para a bolinha 2, 
devido ela ficar flutuando pois existia uma força que o empurrava-a 
para cima. O peso de 7,71g da bolinha desloca um certo volume de 
água e provoca uma reação em sentido contrário. Ou seja: a água 
empurra a bola para cima e ela não afunda. Esta força é o empuxo. 
 
9 
 
 
 
 
5-CONCLUSÃO 
A realização do experimento foi satisfatória, o objetivo de se 
determinar a densidade de líquidos e sólidos foi alcançado, e a maioria 
das densidades experimentais obtidas assemelhou-se com o valor real 
encontrado na literatura. Os líquidos são substâncias com densidades 
bem menores em relação aos sólidos, pois, as partículas de suas 
moléculas se encontram mais distanciadas umas das outras. Conclui-se 
que a determinação da densidade necessita basicamente de três fatores 
como: medição do peso, que requer a pesagem e anotação da massa, 
medição do volume e verificação da temperatura ambiente, pois 
quanto maior é temperatura, maior é o volume de uma massa de 
substância, em consequência, um aumento de temperatura produz 
uma diminuição de densidade. I 
 
10 
 
 
 
6-REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
CONSTANTINO, Mauricio Gomes; SILVA, Gil Valdo José; 
DONATE, Paulo Marques. Fundamentos de Química Experimental – 
São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo, 2004. 
 
FRANÇA, Maria do Socorro Bastos. Química experimental básica. São 
Luís, 1993. 
 
MORAIS, Roque. TDQ, O trabalho dirigido de química: experiências 
e projetos de química. – São Paulo: Ed. Saraiva, 1976. 
 
ESPERIDÃO, Yvone Mussa; LIMA, Silva Alves; CERQUEIRA, 
Naíldes. Química: dos experimentos às teorias. Vol. II Cia Editora 
Nacional. 
 
SITE:http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Agencia8/AG01/arvore/A
G01_196_21720039246.html - ACESSO EM 30/-4/1014 ÀS 19:45 HS.