Relatorio Experimento II

Prévia do material em texto

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Alagoas – IFAL 
Campus Maceió 
Coordenação de Química – Tecnologia de Alimentos 
Professor: Alan John Duarte de Freitas 
 
 
 
 
 
 
Experimento II: Determinação de densidade de líquidos 
 
Leonardo Vitor Cabral de Lima 
Maria Lúcia da Silva Carlos Mendonça 
Maria José Patrício Vicente 
Priscilla Soares Carvalho de Jesus 
Weverton Martiniano Moreira 
 
 
 
 
Maceió – AL, Outubro de 2018 
Leonardo Vitor Cabral de Lima 
Maria Lúcia da Silva Carlos Mendonça 
Maria José Patrício Vicente 
Priscilla Soares Carvalho de Jesus 
Weverton Martiniano Moreira 
 
 
 
 
 
Experimento II: Determinação de densidade de líquidos 
 
 
Relatório requerido pelo Professor 
Alan John Duarte de Freitas, da disciplina 
de Química Orgânica Experimental, para 
obtenção de nota parcial no curso de 
Tecnologia de Alimentos. 
 
 
 
 
 
Maceió – AL, Outubro de 2018
 
3 
 
1. Introdução 
As propriedades dos materiais são agrupadas em químicas e físicas. As propriedades 
químicas descrevem uma transformação química, tal como a interação de uma substância com 
outra, ou a transformação de uma substância em outra. As propriedades físicas não envolvem 
qualquer mudança na composição ou identidade da substância, isto é, são propriedades que 
podem ser observadas e medidas sem modificação de sua composição. (De Paoli at al, 2004, 
p. 1) 
A química está envolvida com as propriedades da matéria, isto é, com suas 
características distintivas. Algumas propriedades são classificadas segundo sua dependência 
da massa da amostra. 
Uma propriedade intensiva independe da massa da amostra, ao contrário da 
propriedade extensiva que depende da extensão (massa) da amostra. Algumas propriedades 
intensivas representam uma razão entre duas propriedades extensivas. Assim, a propriedade 
que chamamos de densidade é uma razão: a densidade (d), de sua amostra é a sua massa (m), 
dividido pelo seu volume (v) (MAGALÃES, L., & XAVIR, V, 2008), logo, temos a equação: 
 
𝑑 = 
𝑚
𝑣
 
A determinação da densidade é usada em muitas áreas para caracterizar determinadas 
propriedades de um produto ou material. “A densidade é definida como a massa da unidade 
de volume de uma substância, ou simplesmente, massa por unidade de volume”. (RUSSEL, 
2004, p. 40). 
A densidade dos líquidos pode ser determinada analogamente à densidade dos sólidos, 
medindo-se a sua massa e determinando-se o seu volume. Entretanto, no caso dos líquidos, 
uma alteração relativamente pequena na temperatura pode afetar consideravelmente o valor da 
densidade, enquanto que a alteração de pressão tem que ser relativamente alta para que o 
valor da densidade seja afetado. 
Os aparelhos mais comuns utilizados em medidas de densidade são: picnômetro, 
balança de densidade e densimetro, conforme a Figura 1. 
 
 
Figura 1. a) Picnômetro; b) balança de densidade; e c) densímetro 
 
Fonte:https://www.google.com.br/search?q=picnometro&balançaanalitica&densimetro 
a) b) c) 
Picnômetros são frascos de gargalo capilar nos quais um volume de líquido é pesado. 
A medida da densidade absoluta de um líquido pelo método do picnômetro é de grande 
precisão, uma vez que o cálculo do volume é feito pela medida da massa. Nesse método é 
necessário tomar algumas precauções para evitar erros como, por exemplo, os causados por 
bolhas de ar formadas dentro do líquido. 
Na balança de densidades a massa volumétrica é obtida pela medida do empuxo que 
um corpo, de densidade conhecida e suspenso por um fio, sofre quando mergulhado em um 
líquido. Esse método é baseado no princípio de Arquimedes (Physics at Weber). 
Os densímetros são aparelhos que permitem a determinação da densidade dos líquidos 
onde são mergulhados, com a leitura direta numa escala, sem a necessidade de cálculo ou 
aferição em uma balança. Esses aparelhos apresentam pesos constantes e constituem-se, em 
geral, de um cilindro fechado contendo, na parte inferior, um lastro de chumbo ou mercúrio. 
Os densímetros servem para determinar a densidade ou, de modo indireto, as concentrações 
de soluções. 
Para a execução desse experimento foi utilizado um picnômetro as suas características 
já foi citada e um balão volumétrico, com forme a Figura 2. 
 
 
 
 
 
5 
 
Figura 2. Balão volumétrico 
 
Fonte:https://www.google.com.br/search? 
 
 Existem algumas vantagens e outras desvantagens na utilização desses instrumentos. 
A vantagem de utilizar o densímetro com relação ao picnômetro e o balão volumétrico é que o 
mesmo é um aparelho calibrado, de tal forma a se conseguir uma leitura direta, já o 
picnômetro e o balão volumétrico necessitam da utilização da balança. O densímetro é mais 
utilizado embora seja menos preciso do que o picnômetro. (HARRIS,2005) 
 A densidade é uma propriedade física muito importante, é ela que determina a 
quantidade de matéria a que está presente em uma unidade de volume e pode ser utilizada 
para distinguir um material desconhecido com a comparação de resultados prévios e sendo 
útil também na indústria onde é usada para verificar a concentração de soluções. 
 
2. Objetivo 
Determinar a densidade de líquidos orgânicos utilizando balão volumétrico e 
picnômetro. 
 
3. Material e reagentes: 
a) Funil de vidro; 
b) Balão Volumétrico de 100 mL (4); 
c) Picnômetro (1); 
d) Pipeta graduada (1); 
e) Balança Analítica (1); 
f) Papel absorvente; 
g) Substâncias denominadas: A, B, C, D e E. 
 
4. Metodologia 
4.1. Procedimento com o balão volumétrico 
Pesou-se quatro Balões Volumétricos de 100mL em uma balança analítica 
(Shimadzu). Os modelos AUY são as mais recentes balanças analíticas de escala única 
projetadas com a tecnologia UniBloc, que proporcionam respostas rápidas e excelente 
estabilidade, para saber as massas dos balões vazios (mb) em gramas (g). Em seguida, os 
balões foram identificados respectivamente com as letras: A, B, C, D e E. Também, quatro 
recipientes de vidro, foram identificados com as letras A, B, C, D e E, contendo as amostras 
problemas. 
Com o auxilio de um funil de vidro, as soluções problemas denominadas foram 
vertidas uma a uma, nos respectivos balões volumétricos marcados, sendo assim, o balão 
volumétrico identificado com a letra A, recebeu a solução problema denominados de A. Foi 
utilizado uma pipeta graduada de 10mL para completar o volume até a marca, sempre 
observando o menisco. Assim ocorreu com o restante das amostras problemas. Vale ressaltar 
que o recipiente marcado com a letra B, foi desconsiderado do experimento, pois não havia 
conteúdo no mesmo. Logo, o balão volumétrico marcado com a letra B também foi eliminado. 
Os balões volumétricos preenchidos com as amostras problemas foram pesados 
individualmente em uma balança analítica, obtendo-se variações em suas massas. Para 
determinação das massas obtidas (mobtida) em gramas (g): 
mb – mp = mobtida 
mb= massa do balão volumétrico limpo e seco; 
mp= massa do balão volumétrico cheio com amostra problema; 
mobtida= massa da amostras problemas obtidas. 
 
 Obtido a massa da amostra problema, foi calculada a densidade da amostra para 
posterior pesquisa na literatura e identificação, onde a massa obtida da amostra foi divida pelo 
volume do balão volumétrico, pela seguinte formula: 
 
𝒅 =
𝒎
𝒗
 
d= densidade a ser encontrada; 
m= massa da amostra problema obtida 
 v= volume do balão volumétrico 
 
 
7 
 
4.2. Procedimento com o picnômetro: 
 Em uma balançaanalítica, pesou-se um Picnômetro vazio, limpo e seco de 150mL, 
onde sua massa foi anotada e cinco frascos contendo amostras problemas foram identificados 
com as respectivas letras: A, B, C, D e E. 
 As amostras problemas foram vertidas uma a uma no picnômetro e com a ajuda de 
uma pipeta graduada foi completado o seu volume, sempre observando o menisco. Com o 
picnômetro cheio foi pesado em uma balança analítica cada amostra problema e anotada sua 
massa. A cada amostra vertida no picnômetro e pesada sua massa, líquido era devolvido ao 
frasco referente a amostra pesada e o instrumento era lavado e seco, para o recebimento das 
outras amostras. O frasco marcado com a letra B, não foi submetido ao experimento, pois não 
havia amostra problema. 
 Foi determinada a massa obtida do líquido, sendo usada a fórmula: 
mb – mp = mobtida 
Obtido a massa das amostras problemas, foi realizado outro cálculo para determinação 
da densidade (d), utilizando a seguinte fórmula: 
𝒅 =
𝒎
𝒗
 
 As fórmulas expressas foram usadas nos respectivos experimentos, pois os dois 
métodos têm como objetivo a identificação das densidades das amostras problemas. 
 
5.1.Resultados e Discussão 
5.1. Experimento 1 
Após a pesagem de cada amostra em uma balança e obtidos os valores de mb (balão 
volumétrico seco), mp (balão volumétrico com amostra problema) através da formula mb – mp 
= mobtida, foi obtido a massa de cada amostra problema pesada (mobtida em gramas) e através 
da formula 𝒅 =
𝒎
𝒗
 obteve-se a densidade (dobtida) das amostras, conforme a Tabela 1: 
Tabela 1 - Resultados das massas obtidas e densidades obtidas das amostras problemas 
líquidas. 
Substâncias mb (g) mp (g) mobtida (g) v (mL) dobtida (g/L) 
A 22.9354 88,1235 65,1881 100 651, 881 
B ---- --- --- --- --- 
C 23.6811 125,8799 102, 1988 100 1, 022 
D 23.7175 122,9029 99, 1854 100 991, 854 
E 238644 114, 0808 90, 2164 100 902, 164 
 
Apesar das interferências humanas na realização do experimento, as medições 
encontradas de acordo com as densidades de cada amostra foram muito próximas às 
encontradas na literatura, que serviu como referência para identificação das substâncias 
(Tabela 2), com margens de erro para mais ou para menos. 
Tabela 2 – Identificação e comparação das densidades obtidas com as densidades de 
referências de acordo com a literatura pesquisada. 
Substâncias 
Substâncias 
encontradas 
Densidade de 
referência 
Densidade obtida no 
experimento (g/L) 
A Exano 655 kg/m³ 651, 881 
B --- --- --- 
C Leite Líquido 1,032 g/mL 1, 022 
D Água 997 kg/m³ 991, 854 
E Acetato de Etila 902 kg/m³ 902, 164 
 
5.2. Experimento 2 
A mesma técnica utilizada para a execução do experimento 1 com o balão 
volumétrico, foi posta no experimento 2 com o picnômetro, tendo alguns cuidados como 
eliminação de bolhas, enxugar a vidraria com papel toalha, ambientalizar a vidraria para 
melhor resultado. Utilizou as mesmas fórmulas para obtenção das massas dos líquidos e 
densidades, obtendo os seguintes resultado conforme a tabela 3. 
Tabela 3 - Resultados de massa obtidas dos líquidos (mobtida em gramas) e densidade obtida 
(dobtida em gramas). 
SUBSTÂNCIA mb (g) mp (g) mobtida (g) v (mL) dobtida (g/L) 
A 51,9420 150,1138 98,1718 150 654,48 
B --- --- --- --- --- 
C 51,9420 206,1088 154,1668 150 1.027,78 
D 51,9420 201,5722 149,6302 150 997,534 
E 51,9420 188,3544 136,4124 150 909,416 
 
Para comparação das densidades obtidas com o picnômetro, utilizou-se da mesma 
tabela de referência de densidade buscada na literatura em que se obteve os seguintes 
resultados de acordo com a Tabela 4: 
Tabela 4 - Comparação das densidades obtidas no picnômetro e pesquisada na literatura. 
Substâncias 
Substâncias 
encontradas 
Densidade de 
referência 
Densidade obtida no 
experimento (g/L) 
A Exano 655 kg/m³ 654,48 
B --- --- --- 
 
9 
 
C Leite Líquido 1,032 g/mL 1.027,78 
D Água 997 kg/m³ 997,534 
E Acetato de Etila 902 kg/m³ 909,416 
 
As densidades obtidas utilizando o picnômetro, quando comparadas às da literatura, os 
números chegam próximo ou igual ao da literatura pesquisada, em que os valores das 
substâncias D (Água) e E (Acetato de Etila), coincidiram com os valores encontrados na 
literatura. As substâncias A (Exano) e C (Leite líquido) tiveram margens de erro de 4 ou 5 
dígitos para a densidade da literatura. 
6. Conclusão 
O experimento realizado teve como objetivo analisar as propriedades físicas de algumas 
substâncias, as quais eram abstratas e identificadas por letras, mas posteriormente após 
aplicação dos procedimentos e materiais corretos com medições e cálculos, foi identificada a 
densidade de cada amostra e ao comparar este resultado com a literatura pesquisada, as 
amostras foram identificadas como substâncias conhecidas (Exano, Leite Líquido, Água e 
Acetato de Etila), através da proximidade ou precisão dos valores de densidade das amostras 
com estas substâncias. 
7. Referências 
BRITO, M. A., BRITO, J. R., ARCURI, E., CARLA, L., SILVA, M., & SOUZA, G. (s.d.). 
Densidade Relativa. Acesso em 5 de 10 de 2018, disponível em Agência de Informações 
EMBRAPA: 
http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/Agencia8/AG01/arvore/AG01_196_21720039246.htm
l 
DE PAOLI, M.A.; CÉSAR, Janaína; ANDRADE, João Carlos; OLIVEIRA; A Determinação 
da Densidade de Sólidos e Líquidos. Disponível em: 
<http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/11544/articleI.pdf> Acessado 
em 3 de out de 2018. p. 1. 
MAGALÃES, L., & XAVIR, V. (2008). Densidade relativa de líquidos . Acesso em 6 de 10 
de 2018, disponível em Trabalhos Gratuitos : https://guiadamonografia.com.br/citacao-de-
site-e-artigo-da-internet/ 
HARRIS, D.C., Análise química quantitativa, sexta edição, LTC – livros técnicos e 
científicos, Editora S.A.,RJ, 2005. 
RUSSEL, John B. Noções preliminares. In:___. Química geral. 2. ed. São Paulo: Makron 
Books, 2004. cap. 1, p. 40-41. 
8. Exercícios 
1. O que se entende por densidade? 
A densidade é uma medida de quanto material se encontra comprimido num espaço 
determinado; em termos mais técnicos; densidade é a quantidade de massa por unidade de 
volume. 
 
2. Através deste experimento, qual a metodologia mais exata, a do balão volumétrico ou 
a do picnômetro? Por quê? 
A metodologia utilizada para os resultados mais exatos, foi com a do picnometro. 
Vários fatores contribuíram para que esse método fosse o mais eficiente: utilização de uma 
única vidraria com massa única, os cuidados que se devem manusear essa vidraria, a precisão 
da quantidade de liquido vertido, dentre outros. 
3. Pesquise a densidade dos líquidos a seguir: 
Substâncias Densidade Pesquisada 
Acetato de Etila 902 kg/m3 
Água 997 k/m3 
Clorofórmio 1, 49g / cm3 
Hexano 665 kg/ m3 
Leite Líquido 1, 023 a 1, 0408 g /mL 
Etanol 789 kg/ m3 
Óleo Comestível 0, 891 g/ cm3 
 
4. Através da comparação entre as densidades pesquisadas e calculadas neste 
experimento podemos propor que: 
a) A substância A é o: Hexano 
b) A substância B é o: Não houve identificação por falta de material. 
c) A substância C é o: Leite liquido 
d) A substância D é o: Água 
e) A substância E é o: Acetato de etila 
 
11 
 
Sumário 
 
1. Introdução ......................................................................................................................... 3 
2. Objetivo .............................................................................................................................. 5 
3. Material e reagentes: ......................................................................................................... 5 
4. Metodologia........................................................................................................................5 
4.1. Procedimento com o balão volumétrico ...................................................................... 6 
4.2. Procedimento com o picnômetro: ................................................................................ 7 
5.1. Resultados e Discussão .................................................................................................. 7 
5.1. Experimento 1 ................................................................................................................ 7 
5.2. Experimento 2 ................................................................................................................ 8 
6. Conclusão ........................................................................................................................... 9 
7. Referências ......................................................................................................................... 9 
8. Exercício.............................................................................................................................10