Relatorio de densidade

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	UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE 
UNIDADE ACADÊMICA DE FARMÁCIA
COMPONENTE CURRICULAR: FÍSICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL 
	
RELATÓRIO REFERENTE AO EXPERIMENTO DE DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE LIQUIDOS POR PICNOMETRIA E DENSIMETRIA 
 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAIBA
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE QUIMICA
LABORATÓRIO DE FÍSICO-QUIMICA
PROFESSOR (a): 
ALUNO (a): 
CURSO: FARMÁCIA MAT: 
TÍTULO E N° DO EXPERIMENTO: DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE LIQUIDOS POR PICNOMETRIA E DENSIMETRIA. EXPERIMENTO DE NÚMERO UM (1).
DATA DO EXPERIMENTO: 28/02/2018
RECEBIDO EM:______\_______\________ POR: _____________________
AVALIAÇÃO
PREPARAÇÃO:_________________________________
RELATÓRIO:___________________________________
PROVA:________________________________________
NOTA GLOBAL:_______________(________________)
RUBRICA DO (a) PROFESSOR (a):________________
.1. INTRODUÇÃO
A química e a física são ciências que agrupam materiais de acordo com propriedades em comum. Na química, os materiais diferem uns dos outros de acordo com mudanças sofridas na composição ou identidade da substância. Já na física, isso não ocorre. Com isso, grandezas foram criadas para facilitar estudos de propriedades físicas. 
Uma dessas grandezas é a densidade. Por meio dela é possível verificar se houve alguma adulteração em determinados produtos que são comercializados. Outra finalidade para seu uso é que ela serve para determinar a quantidade de matéria que está presente em uma determinada unidade de volume. Tornando-se viável a caracterização de uma substância através de sua densidade. 
A densidade é a relação existente entre a massa e o volume de um material, a uma dada pressão e temperatura.
 
Dois métodos são utilizados na determinação dos valores das densidades de materiais líquidos. Tais métodos são conhecidos por método do picnômetro e método do densímetro, onde o primeiro consiste num recipiente fabricado com material adequado e que tenha o seu volume determinado com precisão. Para a determinação da densidade através deste método é necessário o auxilio de uma balança analítica. O segundo método não é tão eficaz, porém é o mais pratico por não necessitar da balança. Consiste em um tubo de vidro que apresenta chumbo em sua base. Na parte superior há uma escala numérica que aponta o nível de densidade do liquido que está sendo medido. Este método foi baseado no principio do empuxo de Arquimedes que dizia que “todo o corpo imerso em um fluido em equilíbrio, dentro de um campo gravitacional, fica sob a ação de uma força vertical, com sentido oposto à este campo, aplicada pelo fluido, cuja intensidade é igual a intensidade do Peso do fluido que é ocupado pelo corpo”.
1.1. OBJETIVO 
O experimento de densidade teve como objetivo demonstrar dois métodos diferentes que são utilizados para a determinação da densidade de diferentes substâncias liquidas. Sendo analisada nessa pratica, a densidade de soluções etanolicas e de sacarose em diferentes concentrações. Porem, pela falta da vidraria conhecida por densímetro, utilizada no método de densímetro, a aula se deteve mais a demonstração do método de picnômetro. 
2. Parte experimental
· 2.1. Equipamentos e vidrarias utilizadas: 
· Balança analítica 
· Picnômetros 
· Becker 
· Proveta 
· Densímetro
· Termômetro
· 2.2. Substâncias:
· Agua destilada 
· Agua da torneira
· Soluções etanolicas nas concentrações (20, 40, 60, 70 e 80% em (v/v) e sacarose (10, 20, 30 e 40% em (m/v)
· 2.3. Procedimento experimental: 
Utilizaram-se os dois métodos comuns na comunidade científica para determinação da densidade dos líquidos estudados, sendo eles o método do picnômetro e do densímetro. No método do densímetro foi analisado apenas a densidade da agua destilada e da agua da torneira. Colocou-se o líquido a ser analisado (água potável e água destilada) em uma proveta de 1000 mL, que apresentava diâmetro maior que a do bulbo do densímetro. Mediu-se a temperatura do liquido. Segurou-se o densímetro pela extremidade superior da sua haste e o mergulhou no líquido. Aguardou-se o aparelho atingir o equilíbrio e fez-se a leitura em sua escala, 
 observando-se o menisco do líquido. Já no método do picnômetro, que foi o mais visto em sala, pesou-se primeiramente os picnômetros (de tamanhos variados) com exatidão em uma balança analítica e anotou-se o resultado. Posteriormente, pesaram-se os picnômetros cheios de água destilada. Em seguida realizou-se a risagem (limpeza do picnometro com a própria solução), preencheu-se a vidraria com a solução (solução etílica ou sacarose) e pesou-se, também fazendo a anotação da mesma. Obtendo-se os valores de todas as pesagens.
 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
3.1- Aplicação dos resultados experimentais
3.1.1- Explique porque o clorofórmio é mais denso do que diclorometano.
 O clorofórmio (CHCL3) tem maior peso molecular, pois possui um átomo de cloro a mais em relação ao diclorometano (CH2Cl2). A massa específica do clorofórmio é de 1,489 g.cm3 enquanto a do diclorometano é de 1,3260 g.cm3.
3.1.2- O que diz a teoria; quem é mais preciso o método do picnômetro ou do densímetro? O experimento realizado confirma? Explique.
 Não foi possível fazer tal analise em sala, visto que houve uma falta do densímetro adequado no laboratório. Mas na teoria o método do picnômetro apresenta valores mais precisos, porque usa cálculos com pesagem analítica, logo proporciona mais segurança ao resultado. Apesar do método do densímetro ser direto, apresenta poucas casas decimais, e estão sujeitos a erros no manuseio material, entre outros. É possível observar o uso das casas decimais do picnômetro nas Tabelas 1 e 2.
	
Picn.
	Conc. de álcool (%)
	Vazio (g)
	Cheio de agua (g)
	Cheio de solução (g)
	Massa de agua (g)
	Volume (mL)
	Massa da solução (g)
	Densidade absoluta (g.cm-3 )
	Densidade relativa (g.cm-3 )
	P1
	20
	30,3649
	85,7113
	84,7968
	55,3464
	55,5401
	54,4319
	0,9800
	0,9834
	P2
	40
	30,6197
	81,8015
	80,1288
	51,1818
	51,3609
	49,5091
	0,9639
	0,9673
	P3
	60
	20,0412
	53,2160
	51,4990
	33,1748
	33,2909
	31,4578
	0,9449
	0,9482
	P4
	70
	17,8622
	53,0817
	50,8673
	35,2195
	35,3427
	33,0051
	0,9338
	0,9371
	P5
	80
	39,9418
	92,4003
	88,5755
	52,4585
	52,6421
	48,6337
	0,9238
	0,9270
	P6
	PA
	30,5740
	81,5714
	76,4133
	50,9974
	51,1759
	45,8393
	0,8957
	0,8988
Tabela 1. Anotação dos dados das soluções etanólicas (T= 27°C)
	Picn.
	Conc. (%) sacarose
	Vazio(g)
	Cheio de agua(g)
	Cheio de solução (g)
	Massa da agua (g)
	Volume (mL)
	Massa da solução (g)
	Densidade absoluta (g.cm-3)
	Densidade relativa (g.cm-3)
	P1
	10
	31,3063
	80,9500
	82,8514
	49,6437
	49,8174
	51,5451
	1,0346
	1,0382
	P2
	20
	32,6562
	82,8906
	86,7175
	50,2344
	50,4102
	54,0613
	1,0724
	1,0761
	P3
	30
	23,2297
	76,9248
	83,1009
	53,6951
	53,8830
	59,8712
	1,1111
	1,1149
	P4
	40
	21,4460
	32,0611
	33,8021
	10,6151
	10,6522
	12,3561
	1,1599
	1,1639
Tabela 2. Anotação dos dados das soluções de sacarose (T= 27°C)
3.1.3- Quais as utilidades de determinar a massa específica dos materiais?
Com a massa específica determinada podemos analisar as substâncias e identificar, se a substância é pura ou possui impurezas, e tem grande importância na indústria como determinante no controle de qualidade de produtos.
3.1.4- Calcular a massa específica das soluções que você usou com o método do picnômetro e depois determinar a densidade relativa destas soluções.
	Álcool
	Sacarose
	20%
	54,4319 / 55,5401 = 0,9800
	10%
	51,5451 / 49,5451 = 1,0346
	40%
	49,5091 / 51,3609 = 0,9639
	20%
	54,0613 / 50,4102 = 1,0724
	60%
	31,4578 / 33,2909 = 0,9449
	30%
	59,8712 / 53,8830 = 1,1111
	70%
	33,0051 / 35,3427 = 0,9338
	40%
	12,3561 / 10,6522 = 1,1599
	80%
	48,6337 / 52,6421 = 0,92,38
	
	
	99,5%
	45,8393 / 51,1759 = 0,8957
	
	
Tabela 3. Cálculos das massas especificas (densidade absoluta) das soluções, dados pela divisão entre a massa da solução e o volume do picnômetro.
	Álcool
	Sacarose
	20%
	0,9800 / 0,996512= 0,9834
	10% 
	1,0346 / 0,996512 = 1,0382
	40%
	0,9639 / 0,996512 = 0,9673
	20%
	1,0724 / 0,996512 = 1,0761
	60%
	0,9449 / 0,996512 = 0,9482
	30%
	1,1111 / 0,996512 = 1,1149
	70%
	0,9338 / 0,996512 = 0,9371
	40%
	1,1599 / 1,996512 = 1,1639
	80%
	0,9238 / 0,996512 = 0,9270
	
	
	99,5%
	0,8957 / 0,996512 = 0,8988
	
	
Tabela 4. Cálculos das densidades relativas das soluções, dados pela divisão entre a densidade absoluta e a massa específica da agua na temperatura de 27°C. (D=0,996512) 
3.1.5- Construir um gráfico que contenha as densidades na ordenada e as concentrações na abscissa para os dois métodos empregados.
Gráfico 1. Massa Específica (g.cm³) do álcool etílico nas diversas concentrações (%) pelo método do picnômetro.
Observando o gráfico, nota-se que à medida que a concentração aumenta a densidade diminui. Isso acontece devido o álcool ser menos denso que a água, ou seja, quanto mais concentrado for o álcool, menor o teor de água. Sendo assim a densidade diminui.
Gráfico 2. Massa Específica (g.cm³) da sacarose nas diversas concentrações (%) pelo método do picnômetro.
Observa-se no gráfico, que à medida que aumenta a concentração de sacarose aumentamos a densidade, isto é, quanto mais sacarose adicionada não solução, a mesma ficará mais densa.
3.1.6- Compare as massas especificas (densidade absoluta) do álcool etílico nas concentrações conhecidas, com as que você encontrará na bibliografia.
INTERPOLAÇÕES
Soluções etanólicas:
A 20% em 27°C: 25-27 = 0,96639 – x >> -2 = 0,96639 – x >> x = 0,965414 g.cm-3
 27-30 x – 0,96395 -3 x – 0,96395
A 40% em 27 °C: 25-27 = 0,93148 – x >> -2 = 0,93148 – x >> x = 0,929968 g.cm-3
 27-30 x – 0,92770 -3 x – 0,92770
A 60% em 27°C: 25-27 = 0,88931– x >> -2 = 0,88931 – x >> x = 0,886698 g.cm-3
 27-30 x – 0,88278 -3 x – 0,88278
A 70% em 27°C
1° calculo: densidade A 25°C
60-70 = 0,88931 – x >> -10 = 0,88931 –x >> x = 0,86421 g.cm-3
70-80 x – 0,83911 -10 x – 0,83911
2° calculo: densidade A 30°C
60-70 = 0,88278-x >> -10 = 0,88278-x >> x = 0,85875 g.cm -3
70-80 x-0,83473 -10 x-0,83473
3° calculo: interpolação para encontrar A 27°C
25-27 = 0,86421 – x >> -2 = 0,86421 – x >> x = 0,862026 g.cm-3 
27-30 x – 0,85875 -3 x – 0,85875
A 80% em 27°C: 25-27 = 0,83911 – x >> -2 = 0,83911 – x >> x = 0,837358 g.cm-3
 27-30 x – 0,83473 -3 x – 0,83473
CALCULO DO ERRO:
Para álcool A 20%: % Erro = |0,96639 – 0,96541| x 100 >> % Erro = 0,10 %
 0,96639
Para álcool A 40%: % Erro = |0,93148 – 0, 92996| x 100 >> % Erro = 0,16 %
 0,93148
Para álcool A 60%: % Erro = |0,88931 – 0,88669| x 100 >> % Erro = 0,29 %
 0,88931
Para álcool A 70%: % Erro = |0,86421 – 0,86202| x 100 >> % Erro = 0,25 %
 0,86421
Para álcool A 80%: % Erro = |0,83911 – 0,83735| x 100 >> % Erro = 0,20 %
 0,83911
Observa-se que ao comparar os valores da densidade absoluta do álcool etílico encontrados na literatura, com os aqueles encontrados no experimento realizado em sala, há uma leve diferença nos resultados. As massas específicas encontradas em sala para essas soluções a 27°C são: A 20%:0,965414 g.cm-3 ; A 40%:0,929968 g.cm-3; A 60%:0,886698 g.cm-3 ; A 70%:0,862026 g.cm-3; e A 80%:0,837358 g.cm-3.
Enquanto os valores fornecidos pela literatura são: A 20%:0,96639 ; A 40%:0,93148 ; A 60%: 0,88931 ; A 70%: 0,86421 ; e A 80%: 0,83911. Apresentando uma pequena porcentagem de erro, demonstrada nos cálculos acima.
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Com esse experimento pôde-se entender na pratica como se realiza o estudo da determinação da massa específica e densidade de líquidos, sendo de grande proveito para o conhecimento do assunto abordado e para a aprendizagem das técnicas e manuseio dos equipamentos de laboratório, picnômetro e densímetro. Aplicando técnicas de grande utilidade na determinação da massa específica dos líquidos empregadas na indústria, com intuito de comprovar a pureza do material analisado e evidenciar alguma impureza que possa estar presente.
Foi observado, na técnica do densímetro, que a agua destilada estava impura visto que sua densidade estava abaixo do normal.
 BIBLIOGRAFIA
- Rangel,R. N. “Práticas de físico-química”. 3ª edição. Ed. Edgard Blücher.
- MACEDO, H. “Físico-química: um estudo dirigido sobre eletroquímica, cinética, átomos”. Ed. Guanabara S.A. Rio de Janeiro.p.82
- SILVA, V. J.:Adaptado de “Apostila de Físico-Química Experimental I”.
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/densidade.htm
http://www.prolab.com.br/blog/o-que-e-e-como-funciona-o-densimetro/