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Universidade Federal Rural do Semiárido - UFERSA Pró-Reitoria de Graduação - PROGRAD Centro de Engenharia - CE Departamento de Engenharia e Tecnologia - DET Curso de Bacharelado em Biotecnologia Tuma: 01 RELATÓRIO AULA III – DENSIDADE DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS Débora Gonçalves De Araújo Evlyn Crhistyna Silva Neres Percida Junia Da Silva Ferreira Ryllare Cristina Silva Costa Professor Dr. Manoel Reginaldo Fernandes Mossoró-RN 2019 INTRODUÇÃO A densidade é a relação de duas grandezas físicas, a massa e o volume, existem vários tipos de densidades, dentre elas as estudadas nesta aula prática, a absoluta e a relativa. A densidade absoluta ou massa especifica é determinada partir da razão entre a massa e o volume de uma substância, em outras palavras ela é a massa de uma unidade de volume de um corpo. Já a densidade relativa ou gravidade especifica utiliza-se da densidade absoluta da substância juntamente com a densidade absoluta de uma substância padrão, como a água. Uma técnica laboratorial muito utilizada para determinar essas densidades, a de líquidos propriamente dita, é a da picnometria, onde tem como utensílio utilizado o picnômetro (um pequeno recipiente de vidro e de grande precisão, com uma tampa esmerilhada composta por gargalo capilar que permite seu completo enchimento com líquidos). Arquimedes, um dos cientistas, matemático, físico, engenheiro, inventor, e astrônomo grego mais importantes da antiguidade, descobriu a relação existente entre a massa de um corpo e seu volume, fundamentando a teoria do empuxo, que consiste na determinação do volume de um corpo a partir de seu deslocamento de volume de água do recipiente o qual o corpo foi submerso. As vidrarias e equipamentos necessários para determinar a densidade por picnometria e pelo principio de Arquimedes são, balança analítica, picnômetro, funil simples, pisseta com água, provetas de tamanhos variados, solução hidróxido de sódio 0,5M e amostras de materiais sólidos. OBJETIVOS Usando a técnica de picnometria e o princípio de Arquimedes, medir a densidade de líquidos e sólidos. METODOLOGIA Materiais e reagentes Balança analítica Provetas de tamanhos variados Picnômetro Solução de hidróxido de sódio 0,5 M Funil simples Amostras de materiais sólidos Pisseta com água Procedimento utilizado: A 1ª parte do procedimento experimental é determinar o volume do picnômetro, para isso devemos calibrá-lo. O volume é obtido a partir da pesagem de uma substância com densidade na temperatura em que se encontra, como por exemplo: a água. Conseguindo a densidade e a massa, tem-se o volume, pelo fato dos líquidos ocuparem o volume de todo recipiente. É válido dizer que conhecendo a densidade da água a uma determinada temperatura, pode-se determinar o volume do picnômetro. Foram seguidos os seguintes passos, primeiramente pesou-se na balança analítica o picnômetro vazio, onde obteu-se massa de 30,2392g, em seguida ele foi cheio com água destilada e então pesado novamente com massa de 80,6184g. Foi calculado a massa da água fazendo a subtração com a massa do picnômetro. Para calcular a densidade da água na temperatura obtida em sala (23°C), foi olhado em uma tabela contida na apostila disponibilizada por o professor para as aulas práticas. A partir dai, então foi calculado o volume do picnômetro através da reação V=m/ᵨ. (observar tabela 01). Na 2ª parte, tem-se a determinação da solução de hidróxido de sódio, assim como foi determinado o volume do picnômetro a partir da relação massa/volume, será feito o mesmo com a densidade da solução usando o picnômetro calibrado. Após esvaziar o picnômetro que contia água destilada, adicionar a solução (NaOH 0,5 mol/L) enchendo-o completamente e pesar o picnômetro com a solução. Para obter a massa da solução, subtrai-se a massa do picnômetro cheio de solução com a massa do picnômetro vazio, e para calcular a densidade da solução, é massa/volume, onde obteu-se 51,3643g e 1,0171g/cm³ respectivamente (observar tabela 01). Através do método de Arquimedes, se determina as densidades dos materiais sólidos. Com uma balança, se tem as massas desses materiais sólidos. Coloca-se uma determinada quantidade de água na proveta que seja suficiente para submergir a amostra do material. Quando o material sólido é posto na proveta com água, o volume é deslocado. Assim, subtraindo os volumes finais dos iniciais, temos o volume e dividindo a massa do objeto pelo volume obtido, conseguimos a densidade do mesmo. Na balança analítica foi pesado os materiais sólidos, alumínio e cobre e anotado as massas (observar tabela 02), colocado certo volume de água que fosse suficiente para submergir as amostras, na proveta maior foi colocado o alumínio e na menor o cobre, anotando o volume que a água aumentou após a adição dos mesmos (Vobjeto = Vf-Vi) e calculando a densidade dos materiais (ᵨ= mobjeto/Vobjeto), os resultados podem ser observados na tabela 02. RESULTADOS E DISCUSSÕES Os resultados da prática parte 1 e 2 podem ser observados na tabela abaixo: Tabela 01- Dados experimentais – Picnometria Dados Massa do picnômetro (g) 30,2392 Massa do picnômetro com água (g) 80,6184 Massa da água (g) 50,3792 Densidade da água (g/mL) e Temperatura (°C) 0,9976 / 23°C Volume do picnômetro (mL) 50,5004 Massa do picnômetro com a solução (g) 81,6035 Massa da solução (g) 51,3643 Densidade da solução (g/mL) 1,0171 Fonte: Acervo dos autores, 2019. Formulas e Cálculos utilizados: D = M / V Volume do picnômetro: Densidade da solução: 0,9976 = 50,3792 / V D = 51,3643 / 50,5004 V = 50,5004 D = 1,0171 Tabela 02- Dados experimentais – Princípio de Arquimedes Dados Objeto mobjeto (g) Vi (mL) Vf (mL) Vobjeto (mL) Vobjeto = Vf - Vi ρ (g/cm³)* ρ = mobjeto / Vobjeto Alumínio 12,1117 (g) 50mL 55mL V= 55 - 50 V= 5mL ρ = 12,1117 (g) / 5mL ρ = 2,4223 g/cm³ Cobre 6,1898 (g) 8mL 8,6mL V= 8,6 – 8 V= 0,6mL ρ = 6,1898 (g) / 0,6mL ρ = 10,3163g/cm³ Fonte: Acervo dos autores, 2019. ERROS PERCENTUAIS DAS DENSIDADES DAS AMOSTRAS SÓLIDAS: Erro = valor teórico – valor experimental x 100 valor teórico Erro do Alumínio: 2, 697 – 2,422 x 100 10,18% 2,697 Erro do Cobre: 8,920 – 10,3163 x 100 15,65% 8,920 Como todo procedimento, esse também obteve determinada porcentagem de erro, erros estes que podem ser decorrentes de vários fatores, como por exemplo, erro de paralaxe, que é causado pela observação errada na escala de graduação vindo este por um desvio optico causado pelo ângulo de visão do observador), erro nas pesagens com oscilação na balança e fatores externos que puderam influenciar, etc. CONCLUSÃO Esses experimentos de densidade juntamente com a técnica de picnometria e a aplicação do princípio de Arquimedes, apresentaram a maneira correta e como realmente deve-se medir a densidade de substâncias sólidas e líquidas, mostrando os cálculos para obter cada densidade e massa de todos os elementos utilizados na aula. Mas como todo procedimento, pode acontecer possíveis erros percentuais das densidades das amostras sólidas, como por exemplo, erro de paralaxe, erro de pesagem (como oscilação e fatores externos que puderaminfluenciar). REFERÊNCIAS SANTOS, Francisco Klebson; GOMES, Kalyanne Keyly; SILVA, Marta Ligia. Laboratório de Química Geral e Química Básica . [S.l.: s.n.], 2015. 108 p.
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