EXPERIMENTO 01 DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE LÍQUIDOS POR PICNOMETRIA

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA 
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE 
DEPARTAMENTO DE FARMÁCIA 
COMPONENTE CURRICULAR: FÍSICO QUÍMICA EXPERIMENTAL 
DOCENTE: EDILANE LARANJEIRA PIMENTEL 
DISCENTE: MISAEL DE AZEVEDO TEOTÔNIO CAVALCANTI 
MAT. 172130123 
TURMA: SEGUNDA-FEIRA, 10 HORAS. 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DO EXPERIMENTO 01: DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE 
LÍQUIDOS POR PICNOMETRIA E DENSIMETRIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAMPINA GRANDE – PB 
ABRIL DE 2019 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA 
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE 
DEPARTAMENTO DE FARMÁCIA 
 
 
 
 
 
 
 
LABORATÓRIO DE FÍSICO-QUÍMICA 
PROFESSOR (A): EDILANE LARANJEIRA 
ALUNO (A): MISAEL DE AZEVEDO TEOTÔNIO CAVALCANTI 
CURSO: BACHARELADO EM FARMÁCIA MATRÍCULA: 172130123 
TÍTULO E N° DO EXPERIMENTO: 01 – DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE 
LÍQUIDOS POR PICNOMETRIA E DENSIMETRIA 
DATA DO EXPERIMENTO: 01/04/2019; 08/04/2019 
RECEBIDO EM: ___/___/_____ POR: ____________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO 
PREPARAÇÃO: __________________________ 
RELATÓRIO: ____________________________ 
PROVA: _________________________________ 
NOTA GLOBAL: _________(_______________) 
RUBRICA DO (A) PROFESSOR (A): _______________________________________ 
1 INTRODUÇÃO 
 
Uma parte importante do estudo dos líquidos é a determinação de sua massa 
específica, uma grandeza que descreve a relação da sua massa com o volume que ocupa 
em uma determinada temperatura e tem como unidade de medida g/cm3 ou g/mL. Além 
disso, a massa específica é considerada uma grandeza derivada, pois é definida por outras, 
diferentemente da massa e do comprimento, por exemplo, bem como é também uma 
grandeza intensiva. Isso porque ela depende ponto a ponto do material e não se altera com 
a mudança do tamanha do sistema, por exemplo. 
Caso a amostra seja homogênea, o valor é igual em todos os pontos do sistema. Por 
isso, a massa específica depende do tipo de substância, da concentração da solução, da 
pressão e, também, da temperatura. Esta se deve ao fato de que os corpos, quando 
aquecidos, sofrem dilatação, o que diminui a sua densidade. Nesse sentido, pode-se 
perceber também que, como a densidade é específica para cada substância, é possível ser 
feita a análise da identificação dessa substância e sua pureza, que é alterada com a 
presença de contaminantes. 
Para determinar essa massa específica, utilizam-se medidas da massa do líquido, 
que ocupa um volume conhecido, a partir do método do picnômetro. Como já 
mencionado, a densidade depende da temperatura, o que pode ser definido pela equação: 
 
𝜌 = 𝜌0 (1 − 𝛽𝑇) 
 
Em que, ρ é a densidade do líquido na temperatura T, ρ0 é a densidade do líquido 
em °C e β é o coeficiente de dilatação cúbica. 
Como a densidade também é dependente da concentração, pode-se inferir que em 
uma mistura de soluções, se o volume for rigorosamente igual à soma dos volumes dos 
componentes, a densidade é linear. Além disso, ela varia com o número atômico, de forma 
periódica, porém também de forma irregular, pois não relação direta entre as propriedades 
físicas e a configuração eletrônica. 
Um método simples utilizado para medir a densidade dos líquidos é a picnometria, 
que dispõe de um frasco de vidro especial, de baixo coeficiente de dilatação com a boca 
esmerilhada e uma saída para escoar excesso de líquidos, denominado picnômetro. 
Alguns deles têm uma marca de referência, a qual indica o volume útil do instrumento, 
que pode ser 10, 20, 50 ou 100mL. 
2 OBJETIVO DO EXPERIMENTO 
 
Calcular a densidade de soluções etanólicas e de soluções com sacarose, em 
concentrações distintas e utilizando o método do picnômetro. 
 
3 SUBSTÂNCIAS USADAS 
 
 Água destilada; 
 Soluções com etanol a concentrações de 20, 40, 60, 70 e 80% em (v/v); 
 Soluções de sacarose a concentrações de 10, 20, 30 e 40% em (m/v). 
 
4 MATERIAL E VIDRARIA 
 
 Balança Analítica; 
 Becker de 50mL; 
 Picnômetros de 50mL; 
 Termômetro. 
 
5 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
Inicialmente, lavou-se o picnômetro com água, secando-o posteriormente para 
pesagem com exatidão de 0,01g, a uma temperatura ambiente de 25°C. Logo após, o 
picnômetro foi preenchido com solução etanólica, em concentrações variadas (20, 40, 60, 
70, 80 e 98%), para ser pesado, e, em seguida, foi lavado e preenchido com água destilada, 
pesando-o outra vez, a uma temperatura final de 25ºC. Depois disso, na semana seguinte, 
o picnômetro foi lavado para ser ocupado por sacarose, com concentrações de 10, 20, 30 
e 40%, pesando-o também. Isso logo após uma nova pesagem do picnômetro vazio e 
cheio de água. Nesse segundo dia do experimento, a temperatura ambiente permaneceu 
em 27°C. 
 
 
 
 
6 RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Tabela 1 – Anotação dos dados da solução etanólica 
Picn. Conc. 
de 
álcool 
(%) 
Vazio 
(g) 
Cheio 
de água 
(g) 
Cheio 
de 
solução 
(g) 
Massa 
da 
água 
(g) 
Volume 
(mL) 
Massa 
da 
solução 
(g) 
Densidade 
absoluta 
(g.cm-3) 
Densidade 
relativa 
P1 20 38,4950 99,7761 98,0889 61,2811 61,4628 59,5939 0,9696 0,9725 
P2 40 28,7467 81,0936 79,1480 52,3469 52,5021 50,4013 0,9600 0,9628 
P3 60 28,3241 79,8466 75,7490 51,5225 51,6752 47,4249 0,9178 0,9205 
P4 70 31,9430 82,8058 77,5200 50,8628 51,0136 45,5770 0,8934 0,8961 
P5 80 30,7172 82,1745 75,6945 51,4573 51,6099 44,9773 0,8715 0,8741 
P6 98 29,1411 79,9715 70,2822 50,8304 50,9811 41,1411 0,8070 0,8094 
 
Temperatura Inicial: 25°C 
Temperatura Final: 25ºC 
À temperatura de 25ºC, utilizou-se a ρ da água como 0,997044 g.cm-3, a partir de uma 
tabela de massa específica da água em diversas temperaturas, retirada da apostila. 
 
Massa da Água (mH20): 
P1 (20%)  mH20 = mpic.cheio – mpic.vazio = 99,7761 – 38,4950 = 61,2811 g 
P2 (40%)  mH20 = mpic.cheio – mpic.vazio = 81,0936 – 28,7467 = 52,3469 g 
P3 (60%)  mH20 = mpic.cheio – mpic.vazio = 79,8466 – 28,3241 = 51,5225 g 
P4 (70%)  mH20 = mpic.cheio – mpic.vazio = 82,8058 – 31,9430 = 50,8628 g 
P5 (80%)  mH20 = mpic.cheio – mpic.vazio = 82,1745 – 30,7172 = 51,4573 g 
P6 (98%)  mH20 = mpic.cheio – mpic.vazio = 79,9715 – 29,1411 = 50,8304 g 
 
Massa da Solução (msol): 
P1 (20%)  msol = mpic.cheio – mpic.vazio = 98,0889 – 38,4950 = 59,5939 g 
P2 (40%)  msol = mpic.cheio – mpic.vazio = 79,1480 – 28,7467 = 50,4013 g 
P3 (60%)  msol = mpic.cheio – mpic.vazio = 75,7490 – 28,3241 = 47,4249 g 
P4 (70%)  msol = mpic.cheio – mpic.vazio = 77,5200 – 31,9430 = 45,5770 g 
P5 (80%)  msol = mpic.cheio – mpic.vazio = 75,6945 – 30,7172 = 44,9773 g 
P6 (98%)  msol = mpic.cheio – mpic.vazio = 70,2822 – 29,1411 = 41,1411 g 
 
 
 
Volume do Picnômetro (Vp): 
P1 (20%)  Vp = 
mH20
𝜌 𝐻20 𝑒𝑚 𝑇°𝐶
= 
61,2811
0,997044
 = 61,4628 mL 
P2 (40%)  Vp = 
mH20
𝜌 𝐻20 𝑒𝑚 𝑇°𝐶
= 
52,3469
0,997044
 = 52,5021 mL 
P3 (60%)  Vp = 
mH20
𝜌 𝐻20 𝑒𝑚 𝑇°𝐶
= 
51,5225
0,997044
 = 51,6752 mL 
P4 (70%)  Vp = 
mH20
𝜌 𝐻20 𝑒𝑚 𝑇°𝐶
= 
50,8628
0,997044
 = 51,0136 mL 
P5 (80%)  Vp = 
mH20
𝜌 𝐻20 𝑒𝑚 𝑇°𝐶
= 
51,4573
0,997044
 = 51,6099 mL 
P6 (98%)  Vp = 
mH20
𝜌 𝐻20 𝑒𝑚 𝑇°𝐶
= 
50,8304
0,997044
 = 50,9811 mL 
 
Densidade Absoluta (ρ): 
P1 (20%)  𝜌 =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑉𝑝
=
59,5939
61,4628
= 0,9696 g.cm-3 
P2 (40%)  𝜌 =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑉𝑝
=
50,4013
52,5021
= 0,9600 g.cm-3 
P3 (60%)  𝜌 =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑉𝑝
=
47,4249
51,6752
= 0,9178 g.cm-3 
P4 (70%)  𝜌=
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑉𝑝
=
45,5770
51,0136
= 0,8934 g.cm-3 
P5 (80%)  𝜌 =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑉𝑝
=
44,9773
51,6099
= 0,8715 g.cm-3 
P6 (98%)  𝜌 =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑉𝑝
=
41,1411
50,9811
= 0,8070 g.cm-3 
 
Densidade Relativa (ρR): 
P1 (20%)  ρR =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑚𝐻20
=
59,5939
61,2811
= 0,9725 
P2 (40%)  ρR =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑚𝐻20
=
50,4013
52,3469
= 0,9628 
P3 (60%)  ρR =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑚𝐻20
=
47,4249
51,5225
= 0,9205 
P4 (70%)  ρR =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑚𝐻20
=
45,5770
50,8628
= 0,8961 
P5 (80%)  ρR =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑚𝐻20
=
44,9773
51,4573
= 0,8741 
P6 (98%)  ρR =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑚𝐻20
=
41,1411
50,8304
= 0,8094 
 
 
 
Tabela 2 – Anotação dos dados da solução de sacarose 
Picn. Conc. 
de 
sacarose 
(%) 
Vazio 
(g) 
Cheio 
de água 
(g) 
Cheio 
de 
solução 
(g) 
Massa 
da 
água 
(g) 
Volume 
(mL) 
Massa 
da 
solução 
(g) 
Densidade 
absoluta 
(g/cm3) 
Densidade 
relativa 
P1 10 27,4307 78,6810 80,6375 51,2503 51,4297 53,2068 1,0346 1,0382 
P2 20 31,9461 82,7936 86,5580 50,8475 51,0255 54,6119 1,0703 1,0740 
P3 30 28,7581 79,8341 85,6328 51,0760 51,2548 56,8747 1,1096 1,1135 
P4 40 29,1423 79,9815 87,7117 50,8392 51,0172 58,5694 1,1480 1,1521 
 
Temperatura Inicial: 27°C 
Temperatura Final: 27ºC 
À temperatura de 27ºC, utilizou-se a ρ da água como 0,996512 g.cm-3, a partir de uma 
tabela de massa específica da água em diversas temperaturas, retirada da apostila. 
 
Massa da Água (mH20): 
P1 (10%)  mH20 = mpic.cheio – mpic.vazio = 78,6810 – 27,4307 = 51,2503 g 
P2 (20%)  mH20 = mpic.cheio – mpic.vazio = 82,7936 – 31,9461 = 50,8475 g 
P3 (30%)  mH20 = mpic.cheio – mpic.vazio = 79,8341 – 28,7581 = 51,0760 g 
P4 (40%)  mH20 = mpic.cheio – mpic.vazio = 79,9815 – 29,1423 = 50,8392 g 
 
Massa da Solução (msol): 
P1 (10%)  msol = mpic.cheio – mpic.vazio = 80,6375 – 27,4307 = 53,2068 g 
P2 (20%)  msol = mpic.cheio – mpic.vazio = 86,5580 – 31,9461 = 54,6119 g 
P3 (30%)  msol = mpic.cheio – mpic.vazio = 85,6328 – 28,7581 = 56,8747 g 
P4 (40%)  msol = mpic.cheio – mpic.vazio = 87,7117 – 29,1423 = 58,5694 g 
 
Volume do Picnômetro (Vp): 
P1 (10%)  Vp = 
mH20
𝜌 𝐻20 𝑒𝑚 𝑇°𝐶
= 
51,2503
0,996512
 = 51,4297 mL 
P2 (20%)  Vp = 
mH20
𝜌 𝐻20 𝑒𝑚 𝑇°𝐶
= 
50,8475
0,996512
 = 51,0255 mL 
P3 (30%)  Vp = 
mH20
𝜌 𝐻20 𝑒𝑚 𝑇°𝐶
= 
51,0760
0,996512
 = 51,2548 mL 
P4 (40%)  Vp = 
mH20
𝜌 𝐻20 𝑒𝑚 𝑇°𝐶
= 
50,8392
0,996512
 = 51,0172 mL 
 
 
 
Densidade Absoluta (ρ): 
P1 (10%)  𝜌 =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑉𝑝
=
53,2068
51,4297 
= 1,0346 g.cm-3 
P2 (20%)  𝜌 =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑉𝑝
=
54,6119
51,0255 
= 1,0703 g.cm-3 
P3 (30%)  𝜌 =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑉𝑝
=
56,8747
51,2548
= 1,1096 g.cm-3 
P4 (40%)  𝜌 =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑉𝑝
=
58,5694
51,0172
= 1,1480 g.cm-3 
 
Densidade Relativa (ρR): 
P1 (10%)  ρR =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑚𝐻20
=
53,2068
51,2503
= 1,0382 
P2 (20%)  ρR =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑚𝐻20
=
54,6119
50,8475
= 1,0740 
P3 (30%)  ρR =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑚𝐻20
=
56,8747
51,0760
= 1,1135 
P4 (40%)  ρR =
𝑚𝑠𝑜𝑙
𝑚ℎ20
=
58,5694
50,8392
= 1,1521 
 
7 APLICAÇÃO DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS 
 
1) Explique por que o clorofórmio é mais denso do que o diclorometano. 
Isso se deve a quantidade de cloro presente no clorofórmio (CHCl3) que é maior do 
que a do diclorometano (CH2Cl2). Consequentemente, sua massa molecular é maior 
(massa molar clorofórmio igual à 119,38 g.mol-1; massa molar do diclorometano igual à 
84,93 g.mol-1) e, com isso, a sua densidade também é maior (densidade do clorofórmio 
igual a 1,48 g.cm-3; densidade do diclorometano igual a 1,3266 g.cm-3). 
 
2) O que diz a teoria; quem é mais preciso, o método do picnômetro ou o do 
densímetro? 
O densímetro, em relação ao picnômetro, é um aparelho calibrado de tal forma a se 
conseguir uma leitura direta, enquanto que o picnômetro necessita da utilização da 
balança. Por conseguinte, pode-se ressaltar que o densímetro é mais utilizado, embora 
seja menos preciso do que o picnômetro, que apresenta mais casas decimais em sua 
leitura. 
 
3) Quais as utilidades de determinar a massa específica dos materiais? 
Como a densidade é específica para cada substância, a determinação da massa 
específica ou densidade possibilita a análise da identificação da substância e sua pureza, 
que é alterada com a presença de contaminantes. 
 
4) Calcular a massa específica das soluções que você usou com o método do 
picnômetro e depois determinar a densidade relativa destas soluções. 
Os cálculos estão no sexto tópico “RESULTADOS E DISCUSSÃO”. 
 
5) Construir um gráfico que contenha as densidades na ordenada e as 
concentrações na abscissa para os dois métodos empregados: 
Gráfico 1: Densidade X Concentração da Solução Etanólica 
 
 
Gráfico 2: Densidade X Concentração da Solução de Sacarose 
 
0.9696 0.96
0.9178
0.8934
0.8715
0.807
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%
D
en
si
d
ad
e 
A
b
so
lu
ta
 (
g.
cm
-3
)
Concentração (%)
Densidade X Concentração da Solução Etanólica
1.0346
1.0703
1.1096
1.148
1.02
1.04
1.06
1.08
1.1
1.12
1.14
1.16
0% 10% 20% 30% 40% 50%D
en
si
d
ad
e 
A
b
so
lu
ta
 (
g.
cm
-3
)
Concentração (%)
Densidade X Concentração da Solução Etanólica
6) Compare as massas específicas (densidade absoluta) do álcool etílico nas 
concentrações conhecidas, com as que você encontrará na bibliografia. 
a) Pelo método do picnômetro 
Para comparar as massas específicas ou densidades absolutas do álcool 
etílico aos valores da bibliografia, utiliza-se a fórmula do cálculo do 
percentual de erro do experimento, tomando como base as densidades 
fornecidas pela tabela da massa específica das soluções de álcool etílico em 
função da concentração e da temperatura, da apostilha. 
𝐸𝑟𝑟𝑜 = |
𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 − 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑥𝑝𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙
𝑉 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜
| 𝑥 100% 
P1 (Etanol a 20%)  𝐸𝑟𝑟𝑜 = |
0,96639 − 0,9696
0,96639
| 𝑥 100% = 0,3322% 
P2 (Etanol a 40%)  𝐸𝑟𝑟𝑜 = |
0,93148 − 0,9600
0,93148
| 𝑥 100% = 3,062% 
P3 (Etanol a 60%)  𝐸𝑟𝑟𝑜 = |
0,88931 − 0,9178
0,88931
| 𝑥 100% = 3,204% 
P4 (Etanol a 70%): 
Para encontrar o valor da densidade da solução de etanol a 70% (Y), deve-
se interpolar os valores da tabela para o etanol a 60% e o etanol a 80%. 
X= 70%  Y = ? g.cm-3 
X1 = 60%  Y1 = 0,88931 g.cm-3 
X2 = 80%  Y2 = 0,83911 g.cm-3 
Y = Y1 + [(
𝑋 − 𝑋1
𝑋2 − 𝑋1
) . (𝑌2 − 𝑌1)] 
Y = 0,88931 + [(
70 − 60
80 − 60
) . (0,83911 − 0,88931)] 
Y = 0,86421 g.cm-3 = ρ do Etanol a 70% 
 𝐸𝑟𝑟𝑜 = |
0,86421 − 0,8934
0,86421
| 𝑥 100% = 3,378% 
P5 (Etanol a 80%)  𝐸𝑟𝑟𝑜 = |
0,83911 − 0,8715
0,83911
| 𝑥 100% = 3,860% 
P6 (Etanol a 98%)  𝐸𝑟𝑟𝑜 = |
0,790 − 0,8070
0,790
| 𝑥 100% = 2,15% 
 
b) Pelo método do densímetro 
O densímetro não foi utilizado nesse experimento, devido à necessidade de 
uma grande quantidade de substâncias para sua utilização na determinação 
da densidade de líquidos. 
 
8 CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
A partir da pesagem dos picnômetros vazios, cheios de água e cheios de solução a 
concentrações distintas, foi possível determinar a massa da água, o volume do 
picnômetro, a massa da solução, a densidade absoluta ou massa específica e a densidade 
relativa. Para esse experimento, foram utilizadas soluções de etanol e de sacarose, a 
concentrações de 20, 40, 60, 70, 80 e 98% e de 10, 20, 30e 40%, respectivamente. Além 
disso, tabelas de massa específica para a água e para o etanol foram utilizadas como base 
para o cálculo do volume do picnômetro e o percentual de erro do experimento, 
respectivamente. 
A temperatura do primeiro dia se manteve constante, a 25°C, para as soluções 
etanólicas, e a do segundo dia também foi constante, porém com um valor de 27°C, para 
as soluções de sacarose. Em seguida, foi construído um gráfico para cada uma das 
soluções, levando em consideração suas concentrações e suas densidades absolutas. Com 
isso, foi possível perceber a diminuição da densidade absoluta com o aumento da 
concentração de etanol, enquanto que o inverso foi demonstrado pelo gráfico da solução 
de sacarose, no qual a densidade aumenta com o aumento da concentração.