relatório de aulas práticas de laboratório de química geral : densidade de sólidos e líquidos.

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMIÁRIDO
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
Disciplina: Laboratório de Química Geral
Docente: Antônio Vítor Machado
Turma: 02
Ana Letícia Paulino Medeiros1 
RELATÓRIO DE AULAS PRÁTICAS DE LABORATÓRIO DE QUÍMICA GERAL
AULA PRÁTICA 02: DENSIDADE DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS 
Caraúbas / RN
2019
OBJETIVOS 
A primeira aula prática experimental do laboratório de química teve como objetivo medir a densidade dos sólidos e dos líquidos utilizando o método da picnometria e o princípio de Arquimedes. 
INTRODUÇÃO 
Para iniciar a prática fez-se necessário o conhecimento de alguns conceitos básicos para que se fosse possível determinar a densidade de sólidos e líquidos. A princípio, é preciso saber o que é densidade, que nada mais é que a relação que existe entre a massa e o volume de uma determinada substância ou material, a uma dada pressão ou temperatura. De acordo com o Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade de medida da densidade é o quilograma por metro cúbico (kg/m3). Contudo, as mais utilizadas são a g/cm3 (grama por centímetro cúbico), ou g/ml (grama por mililitro), e para as substâncias gasosas utiliza-se a g\L (grama por litro). A densidade de uma substância pode variar de acordo com a quantidade de substâncias envolvidas no processo. A densidade da substância pode ser dada pela divisão entre a massa e o volume da substância: V = .
Existem dois tipos de densidade, a absoluta e a relativa, a densidade absoluta é uma propriedade específica, ou seja, possui características próprias para cada material, por isso é classificada como sendo uma propriedade especifica. A densidade absoluta é dada pela razão entre a massa de uma amostra e o volume que é ocupado por esta. Já a densidade relativa de um material é a razão entre sua densidade absoluta e a densidade absoluta estabelecida como padrão. Para efetuar o cálculo da densidade relativa dos sólidos	 e líquidos, usa-se a densidade da água que é de 1,000 g/cm-3 a uma temperatura de 4°C. 
A densidade um material sólido é em função da temperatura e, principalmente, da natureza de sua estrutura cristalina.
A picnometria é uma técnica laboratorial utilizada para fazer a determinação da densidade dos líquidos. Pode também se a densidade dos sólidos, devendo antes ser dissolvido. 
O picnômetro é um recipiente de vidro com tampa esmerilhada, vazada por um tubo capilar, que permite seu completo enchimento com líquidos. É fácil de determinar a densidade volumétrica do instrumento, que é através da pesagem de um líquido tomado como padrão de densidade, na temperatura de operação. O picnômetro é uma vidraria especial que possui um baixo coeficiente de dilatação.
Arquimedes foi um dos cientistas mais importantes da antiguidade, que dentre outras de suas invenções notáveis estão: alavanca e a hidrostática. Foi ele quem descobriu a relação entre massa de um corpo e seu volume, e fundamentou a teoria do empuxo. A técnica de Arquimedes consiste na determinação do volume de um corpo a partir do deslocamento de volume de água do recipiente o qual o corpo foi submerso. 
O objeto utilizado é o densímetro, ele mede a densidade dos líquidos. Trata-se de u tubo de vidro com certa quantidade de chumbo na base. Na parte de cima do tubo há uma escala. Ao mergulhá-lo no líquido, ele afunda até deslocar um volume de fluído cujo peso se iguale ao dele. 
 
MATERIAIS E MÉTODOS 
Os materiais utilizados para que o experimento fosse realizado foram:
A balança analítica;
O picnômetro;
Funil simples;
Pisseta de água;
Provetas de tamanhos variados;
Solução de hidróxido de sólido 0,5 M;
Amostras de materiais sólidos
Uma das amostras que serão utilizadas para determinar a densidade será o aço. O aço é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono, com percentagem de carbono entre 0,008 e 2,11%. Diferencia-se do ferro fundido, que também é uma liga de ferro e carbono, mas com teor de carbono entre 2,11% e 6,67%. A principal diferença entre eles é que o aço é facilmente deformável, enquanto que uma peça em ferro fundido é fabricada pelo processo de fundição ou usinagem. Contudo, a densidade do volume teórico do aço, é média. 
A partir dos valores de densidade é possível, dentre outras coisa, caracterizar um determinado material, observando inclusive o grau de pureza.
A Tabela 1 mostra a densidade das amostras que serão utilizadas no experimento.
	Amostra do material
	Valor teórico da densidade a 20°C
d (kg/m3) d (g/cm3)
	
	Aço 
	7860 7,860
	
	Alumínio
	2697 2,860
	
	Cobre 
	8920 8,920
	
	
	
	
Tabela 1: valores teóricos das densidades das amostras de materiais sólidos, aço, alumínio e cobre, a 20°C.
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Para iniciar o experimento, dever determinar o volume do picnômetro, fazendo a Calibração do mesmo.
	Esse volume pode ser determinado a partir da pesagem de uma substancia a qual já se sabe a densidade da mesma. Pode se utilizar água. Como já se sabe a massa e a densidade, é possível calcular o volume, pois a água ocupa todo o volume de um recipiente, assim como todos os líquidos. Assim, conhecendo a densidade da água, por exemplo, a uma determinada temperatura, é possível se determinar o volume do picnômetro. 
Pesar o picnômetro tampado vazio e seco;
Logo depois, coloque agua destilada no picnômetro até que o volume do liquido fique acima do colo;
Colocar a tampa do picnômetro, depois verifique se ficou cheio e enxugue cuidadosamente o excesso de líquido na parte externa;
Pesar o picnômetro com a água destilada;
Obter a massa da agua, subtraindo a massa do picnômetro cheio de água, da massa do picnômetro vazio;
Verifique na tabela qual a densidade da água, na temperatura em que a mesma se encontra utilizando o termômetro.
Calcule o volume do picnômetro pela relação V = m/d 
2° parte do experimento – determinar a densidade da solução de hidróxido de sódio 0,5 M
	Assim como foi determinado o volume do picnômetro a partir da relação massa/volume, determina-se também a densidade da solução. Utilizando o picnômetro, seguir os passos seguintes:
Esvazie o picnômetro;
Lavar o picnômetro com a solução que será analisada (NaOH 0,5 mol/L);
Coloque a solução no picnômetro ate que o nível do liquido fique acima do colo;
Colocar a tampa capilar e enxugue cuidadosamente o excesso de liquido;
Pese o picnômetro da solução;
Obter a massa da solução, subtraindo a massa do picnômetro cheio de solução, da massa do picnômetro cheio de solução, da massa do picnômetro vazio;
Calcular a densidade da solução, pela relação massa/volume.
Pelo método de Arquimedes:
Usar uma balança para pesar os materiais sólidos e anote as massas;
Colocar um determinado volume de agua na proveta, suficiente para submergir a amostra do material sólido; fazer isso com os três materiais;
Colocar a amostra do material sólido na proveta com água;
Anotar o volume de água deslocada;
 Calcular as densidades dos materiais.
RESULTADOS 
Utilizando a técnica da picnometria pelo método de Arquimedes para medir a densidade dos materiais para realização do experimento, foi possível obter os seguintes resultados:
	Dados
	Massa do picnômetro (g) = 33.9590 g
	Massa do picnômetro com água (g) = 98.1963
	Massa da água (g) = 642,373
	Densidade da água (g/ml) e Temperatura (°C) = 0,9968
	Volume do picnômetro (Ml) = 0,05286
	Massa do picnômetro com a solução (g) = 99,6606
	Massa da solução (g) = 2,9347
	Densidade da solução = 5,5518
Tabela 2: dados dos resultados do experimento.
CONCLUSÃO 
A partir dos experimentos realizados, foi possível concluir os conceitos da densidade e sobre as formas utilizadas para obtenção da mesma. Pelo principio de Arquimedes,foi possível, também analisar a forma como ele realizava cada procedimento para obtenção de cada resultado que era esperado por ele. Diante das amostras utilizadas, foi realizado calculo da densidade usando a balança analítica que dá de forma precisa o valor de cada um dos materiais, calculando o volume inicial pelo volume final, obtendo assim a densidade de cada uma delas. 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
ATKINS, P.; JONES, L. Princípios da química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. 1° ed. Porto Alegre: Bookman, 2001.
BROWN, T. L.; LEMAY, E.; BURSTEN, B. E.; QUIMICA – A Ciência Central. 9° ed. Person, São Paulo, 2006.
RUSSELL, J. B. Química geral. 2° ed, vol 1, São Paulo, Ed Pearson Makron Books, 1994.