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Faculdade Estácio de Sá de Ourinhos - FAESO Cursos: Eng. da Produção/ Eng. Civil/ Eng. Controle e Automação Disciplina: Química geral Profa. Dra. Siumara R. Alcântara Prática C: Determinação de densidade 2019.1 2 Conteúdo C.1 – Pesagens de substâncias ................................................................................................................. 4 C.1.1 - Erros nas pesagens................................................................................................................... 4 C.1.2 - Cuidados gerais com as balanças ............................................................................................ 4 C.1.3 - Balança de prato externo digital .............................................................................................. 5 C.2 – Densidade absoluta (d) .................................................................................................................. 5 C.3 – Objetivo do experimento ............................................................................................................... 6 C.4 – Materiais ........................................................................................................................................ 6 C.5 - Procedimento experimental ............................................................................................................ 6 Parte 1 - Determinação de densidade em sólidos – METAL .......................................................... 6 Parte 2 - Determinação de densidade em líquidos – Água .............................................................. 7 Lista de exercícios - Prática C ......................................................................................................... 7 3 Prática C - Determinação de densidade C.1 – Pesagens; C.1.1 – Erros nas pesagens; C.1.2 – Cuidados gerais com as balanças; C.1.3 - Balança de prato externo digital; C.2 - Densidade absoluta (d); C.3 - Objetivo do experimento; C.4 - Materiais; C.5 - Procedimento experimental. 4 C.1 – Pesagens de substâncias A pesagem é uma das mais importantes operações nos laboratórios de Química. Neste processo, a massa de um corpo é determinada por comparação com massas conhecidas, utilizando-se balanças. C.1.1 - Erros nas pesagens As principais causas de erros são: - Modificações nas condições em que se encontra o recipiente e/ou substância, entre pesadas sucessivas. - Empuxo diferente do ar sobre o corpo e os pesos. - Inexatidão nos pesos. - Efeitos da temperatura. - Absorção de umidade e/ou gás carbônico do ar - as substâncias absorvidas também serão pesadas, causando erro. Como solução, deve-se secar a substância antes da pesagem, deixá-la esfriar em um dessecador e pesá-la em um peso-filtro. - Película de água aderida à superfície dos corpos - correspondente ao teor do vapor de água contido na atmosfera ambiente. Quanto mais baixa for a temperatura do corpo em relação à temperatura ambiente tanto maior a espessura dessa película. Assim, um corpo frio apresenta maior peso do que um corpo quente. A solução, nesse caso, consiste em só pesar o objeto após o mesmo ter adquirido a temperatura ambiente. C.1.2 - Cuidados gerais com as balanças Balanças não são sensíveis apenas a vibrações, mas reagem a oscilações rápidas de temperatura e a correntes de ar. Por estes motivos, na instalação das mesmas devem ser evitados locais com incidência de sol e correntes de ar, assim como mesas ou bancadas que sofram trepidações facilmente. No caso das balanças ditas "analíticas", de grande sensibilidade e exatidão, é conveniente a construção de uma sala exclusiva para elas. Em virtude do que foi dito, alguns cuidados devem ser tomados no manuseio de balanças, seja qual for seu tipo: - A balança deve ser mantida sempre limpa; - Os reagentes não devem ser colocados diretamente sobre o prato da balança. Devem ser utilizados recipientes apropriados (vidro de relógio, becker, etc.); 5 - Terminada a pesagem, todos os recipientes devem ser retirados dos pratos e os botões de massas aferidas recolocados à posição inicial (zero); - Quando o objeto a ser pesado é colocado ou retirado do prato, a balança deve estar travada, para evitar desgastes nas peças da balança; - Os objetos a serem pesados não devem ser seguros com a mão, mas com uma pinça ou tira de papel, evitando assim que haja aumento da massa do objeto pela gordura das mãos. Esta preocupação somente é necessária quando se utilizam balanças denominadas analíticas, muito sensíveis, que são capazes de determinar massas até o décimo de miligrama. - Os recipientes e reagentes a serem utilizados devem encontra-se à temperatura ambiente. - O operador (ou outra pessoa) não deve apoiar-se na bancada durante a pesagem, para evitar oscilações na balança. C.1.3 - Balança de prato externo digital Nivelar e ligar a balança. "Zerar" a balança, pressionando o botão com o dedo indicador. Colocar sobre o prato da balança o recipiente no qual se fará a pesagem. Para pesar X gramas de uma substância, considerar a massa do recipiente ou utilizar o botão de tara (neste caso, a balança é novamente zerada e a massa do recipiente é ignorada). Acrescentar cuidadosamente ao recipiente, a substância a ser pesada até que o valor desejado apareço no visor. Após a pesagem, retirar o recipiente com a substância, zerar novamente a balança, desligando-a posteriormente. C.2 – Densidade absoluta (d) A densidade absoluta de uma substância é a massa da unidade de volume dessa substância. Geralmente, medimos essa grandeza em gramas por centímetros cúbicos (g/cm3), e essa medida é obtida dividindo-se a massa (g) de uma amostra da substância pelo volume (cm3) dessa amostra: v m d = 6 O erro percentual (E) pode ser obtido por: 100% × − = Teórico alExperimentTeórico E C.3 – Objetivo do experimento Calcular a densidade de algumas amostras de sólidos e líquidos. C.4 – Materiais Proveta de 100 mL Pipeta graduada de 5 mL e 10 mL Pipeta volumétrica de 10 mL Becker de 50 mL Bastão de vidro Balança Lâminas de metal Água destilada C.5 - Procedimento experimental Parte 1 - Determinação de densidade em sólidos – METAL a) Pesar um pedaço de metal, anotando a massa encontrada. Massa do metal: __________ b) Em uma proveta de 100 mL, colocar água suficiente para que o pedaço de metal pesado possa ficar imerso, anotando o volume exato de água. Volume da proveta: _________ c) Colocar o metal na água e anotar o volume deslocado (correspondente à massa do metal). Para diminuir o erro, retire o volume descolado com uma pipeta graduada e faça a leitura. 7 Volume de água deslocado:________________ d) Calcular a densidade Densidade = _____________ Densidade teórica = _______________ Erro (%) = ______________ Parte 2 - Determinação de densidade em líquidos – Água a) Determinar a massa de um Becker de 50 mL limpo e seco. Massa do Becker: _____________ b) Pipetar 10 mL (pipeta volumétrica) de água destilada e transferir para o Becker cuja massa já foi determinada, determinando a massa do conjunto Becker + água. Massa do Becker + água = ____________ Massa da água = _____________c) Com os valores da massa e do volume de água, determine sua densidade. Densidade da água = ______________ Densidade teórica = _______________ Erro (%) = _______________ Lista de exercícios - Prática C 1) Calcular a densidade de um corpo que pesa 420 g e tem o volume de 52,0 cm3. 2) Qual o volume ocupado por 300 gramas de mercúrio? A densidade do mercúrio é 13,6 g/mL. 3) A densidade do zinco é 7,29 g/cm3. Determinar a massa de 9,00 cm3 de zinco (Resposta: 65,5 g). 4) Qual é a densidade do álcool etílico se 80,0 cm3 tem massa igual a 63,3 g? 5) 2,8 metros cúbicos de ar têm por massa cerca de 3,6 kg. Qual a sua densidade em gramas por litro? Resp. 1,3 g/L. 8 6) Qual a densidade de uma bola de aço que tem um diâmetro de 0,750 cm e por massa 1,765 g? O volume de uma esfera de raio r é (4/3) x 3.14 x r3 (3,14 é o número pi). (Resposta:7,99g/cm3) 7) Um bloco de madeira com dimensões 25 cm x 15 cm x 5,0 cm pesa 1,6 kg.Qual é a densidade da madeira ? (Resp. 0,85 g/cm3) 8) A densidade da gasolina é de 0,7 g/cm3. Qual o volume ocupado por 420g de gasolina? 9) Calcular a densidade do mercúrio, sabendo que 1360 gramas ocupam o volume de 100 cm3. 10) Um béquer contendo 400 cm3 de um líquido com densidade de 1,85 g/cm3 pesou 884 g. Qual a massa do béquer vazio? 11) Quando se deixa cair uma peça de metal com massa igual a 112,32g em um cilindro graduado (proveta) que contém 23,45 mL de água, o nível sobe para 29,27 mL. Qual a densidade do metal, em g/cm3? 12) Qual o volume ocupado por 5g de prata sólida, cuja densidade é igual a 10,5 g/cm3? 13) Um líquido, com volume de 10,7 mL, tem massa igual a 9,42 g. O líquido pode ser octano, etanol ou benzeno, cujas densidades são, respectivamente (em g/cm3), 0,702; 0,789; 0,879. Qual é o liquido em questão? 14) Um bloco de ferro (d = 7,6 g/cm3) tem as seguintes dimensões: 20 cm x 30 cm x 15 cm. Determine a massa, em kg, do bloco. 15) Sabendo que um pedaço de madeira, com massa igual a 238,3g, ocupa um volume de 545 cm3, qual a densidade do material? 16) Preencha o quadro abaixo com os dados obtidos em laboratório: Parte 1 Massa do metal = _____________ Volume descolado na proveta = ___________ Volume descolado na pipeta = ______________ Densidade = _____________ Substância = ____________ Densidade teórica = ______________ Erro (%) = ______________ 9 Parte 2 Massa do becker limpo = _____________ Volume de água = 10 mL. Massa do Becker + água = ____________ Massa da água = _____________ Densidade da água = ______________ Densidade teórica = _______________ Erro (%) = _______________ 17) Observando os dados obtidos e os procedimentos adotados na realização dos experimentos, o que se pode concluir com relação aos experimentos realizados?