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MEFQ|LABII – versão Professor Jacinta Moreno 1 Actividade laboratorial – química |10.°ANO 1. Questão problema o Determinar a densidade relativa de um líquido (álcool etílico), pela técnica do picnómetro . o Comparar o resultado obtido com o valor tabelado. 2. Contexto teórico A Densidade absoluta ou massa específica de uma substância qualquer de massa m e volume V , representa-se pela letra grega ρ e é definida por ρ ρ Densidade relativa, que se representa por d, é definida pela razão entre as densidades absolutas de duas substâncias, ou seja Mas também pode ser determinada pelo quociente entre a massa de um dado líquido em estudo e a massa da água que tenha o mesmo volume desse líquido, ou seja, A unidade SI de densidade é o quilograma por metro cúbico (kg/m3). A massa volúmica de líquidos e sólidos depende da temperatura, é por isso necessário indicar a temperatura a que se realizou o trabalho laboratorial. Mudanças de estado originam mudanças na densidade de uma substância. Determinação da densidade relativa de um líquido por picnometria Figura 1: Picnómetro de líquidos. MEFQ|LABII – versão Professor Jacinta Moreno 2 3. Verificar significados Escrever uma breve descrição sobre cada um dos termos Densidade ou massa volúmica È a quantidade de matéria que uma dada substância apresenta em relação ao seu volume, para uma dada temperatura. O que significa a massa volúmica do alumínio é 2,7 g/cm3 Significa que, por cada centímetro cúbico de alumínio é ocupado por 2,7 g de massa. O que significa a densidade do álcool etílico ser 0,79 A densidade relativa do álcool etílico em relação à água (a 4°C) é 0,79 vezes maior à da água à mesma temperatura Picnómetro de líquidos É um pequeno frasco de vidro usado para determinar a densidade relativa. Como fazer 3.1 o Fazer uma lista do material e reagentes a utilizar, tendo em conta o procedimento exemplificado nas fotografias seguintes. Descrever , por palavras tuas, o procedimento a seguir tal como as fotografias o indicam, sem esquecer o material utilizado. Não exites em pedir ajuda ao professor. Não te esqueças de Efectuar um total de pelo menos 3 ensaios. Escolha do material a utilizar nesta experiência: Picnómetro de líquidos de 50 mL, água destilada para lavar o picnómetro e solução em estudo (álcool etílico). Medir a massa (mP) do picnómetro vazio e registar o seu valor. Encher o picnómetro com água, tendo o cuidado de evitar a MEFQ|LABII – versão Professor Jacinta Moreno 3 formação de bolhas no seu interior. Acertar o nível do líquido no colo do picnómetro, utilizando papel absorvente. Medir a massa (mágua) do picnómetro com água e registar o seu valor. Encher o picnómetro com a solução em estudo (álcool etílico) , tendo o cuidado de evitar a formação de bolhas no seu interior. Acertar o nível do líquido no colo do picnómetro, utilizando papel absorvente. Medir a massa (msubstância) do picnómetro com com álcool etílico e registar o seu valor. Nota: não te esqueças de seguir as regras de segurança, com: Usar bata e luvas de protecção, Manter o reagente (solução alcoólica) afastada de matérias combustíveis, Não comer nem beber durante a utilização. MEFQ|LABII – versão Professor Jacinta Moreno 4 4 – registo de valores Medição efectuada Simbologia Valor da massa obtido (g) 1º ensaio 2º ensaio 3º ensaio Massa do picnómetro vazio mp,vazio 26,6 27,0 27,0 Massa do picnómetro com água mP,água 75,6 75,5 75,6 Massa do picnómetro com o líquido em estudo (álcool etílico) msubstância 66,0 66,0 66,0 Temperatura da água Tágua 25 °C 25 °C 25 °C Tabela 1:Registo de dados 5 – cálculo efectuados para determinar a densidade relativa do álcool etílico. Cálculo efectuada Expressões Densidade Relativa do álcool etílico 1º ensaio 2º ensaio 3º ensaio Massa do líquido em estudo (álcool etílico) msubstância = mp,substância - mp, vazio 39,2 39,0 39,0 Massa de água mágua = mp,água - mp,vazio 48,8 48,5 48,6 Densidade relativa da água à temperatura Tágua 0,803 0,804 0,802 Tabela 2: Registo de Resultados referentes à determinação da densidade relativa do álcool etílico, utilizando um picnómetro de líquidos.. 6 – discusão de resultados Como a densidade do líquido em estudo e de água são iguais (utiliza-se o mesmo picnómetro), a densidade relativa do líquido será igual ao quociente entre as respectivas massas. Para sólidos e líquidos, o padrão utilizado é a água à temperatura de 4 °C e à pressão de 1 atmosfera, cuja densidade é igual a 1 g/cm3. Pode então concluir-se que tomando como padrão a água, a densidade relativa de uma substância é numéricamente igual à sua densidade. O valor obtido para a densidade do álcool etílico, em cada um dos ensaios, é cerca de 0,8. MEFQ|LABII – versão Professor Jacinta Moreno 5 Depois de consultada a bibliografia, confirmamos que a densidade relativa do álcool etílico é cerca de 0,79 a 20 °C . Como este valor é aproximado, mas não é exacto, fomos averiguar se a amostra de álcool etílico fornecida é pura ou contém impurezas. Para isso fomos calcular o valor corrigido para a densidade relativa do álcool etílico, recorrendo à expressão fornecida pelo professor dcorrigido=d substânia, 25 ×dágua, 25 O valor da densidade relativa da água à temperatura de 25 °C, pode ser calculado através da densidade da àgua destilada, recorrendo à expressão ρ água destilada, 25 = valor médio da mágua volume picnómetro = 48,68 g 50 mL =0,9726 g/cm3 dcorrigido=0,803×0,9726=0,78 7 – Eliminação de resíduos Pelo facto do contéudo da solução em estudo- álcool etílico, não incluir substâncias nocivas ao ambiente pode ser eliminado no esgoto municipal. 8 – Bibliografia consultada o Paiva, J.; Fiolhais, M.; Fiolhais, C.; Ferreira, A. J.; Ventura, G. (2007); “10 Q – Física e Química A – Bloco 1- 10/11.º ano”; T x r .; Lisboa. o Ministério da Educação – DGIDC (2004); “Programa de Química 10.º ano”. o Barros, A.A.; Rodrigues, C.; Miguelote, L.; (2007); “Química 10/11 – Física e Química A”; Areal editores, Lisboa.
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