1º Relatório - Físico-química Experimental

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA- UEPB 
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE-CCBS 
DEPARTAMENTO DE FARMÁCIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
LABORATÓRIO DE: FÍSICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL 
PROFESSORA: EDILANE LARANJEIRA PIMENTEL 
ALUNO: JONAS LIRA DO NASCIMENTO 
CURSO: FARMÁCIA MATRÍCULA: 171130332 
Nº E TÍTULO DO EXPERIMENTO: EXPERIMENTO 01 – DETERMINAÇÃO DA 
MASSA ESPECÍFICA E DENSIDADE DE LÍQUIDOS POR PICNÔMETRIA 
DATA DO EXPERIMENTO: 14/08/2018 – 21/08/2018 
RECEBIDO EM: ____/____/______ POR: ___________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO 
 
PREPARAÇÃO: ___________________________________________________________ 
RELATÓRIO: _____________________________________________________________ 
PROVA: _________________________________________ 
NOTA GLOBAL: _____________________ 
RUBRICA DA PROFESSORA: _________________________ 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
A densidade é uma propriedade específica de cada material, que serve para identificar 
uma substância, assim como também avaliar o seu grau de pureza. A densidade pode ser 
absoluta, que é expressa pela relação entre a massa (m) e o volume (v) de determinado 
material; ou relativa, que é dada pela relação entre a densidade da amostra em questão (ρ) e a 
densidade da substância de referência (ρ0), que é, geralmente, a água. 
As expressões utilizadas para calcular, respectivamente, as densidades absoluta e 
relativa são: 
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 (𝜌) =
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 (𝑚)
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 (𝑣)
 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 (ρ) = 
ρ
ρ0
 
Já as propriedades físicas podem ser classificadas como extensivas e intensivas, as 
extensivas são proporcionais à quantidade de matéria na amostra, enquanto as intensivas não 
dependem dessa quantidade, sendo que a densidade é uma propriedade intensiva e é 
geralmente influenciada pela temperatura e pela pressão. 
Arquimedes foi quem propôs pela primeira vez a ideia de densidade. Por acaso, em um 
banho, ele percebeu que seu corpo deslocava certo volume de água da banheira, e deduziu que 
o volume da água deslocado deveria ser igual ao volume de seu corpo. 
Os métodos utilizados para calcular a densidade de sólidos e líquidos baseiam-se no 
princípio de Arquimedes, através da verificação do efeito do empuxo, que é diretamente 
proporcional à massa de líquido deslocada por um corpo sólido imerso flutuante. O principal é 
o método do densímetro, instrumento simples e de fácil e rápido manuseio, porém pouco 
preciso, que mede diretamente a densidade de líquidos. Outro método para a determinação de 
densidade é a picnometria, que consiste na determinação precisa de massa e volume de 
substâncias sólidas e líquidas. Essa determinação é feita através do picnômetro, recipiente de 
vidro que contêm rolha, vazada por um tubo, que permite que o enchimento deste seja 
completo, no caso dos líquidos. A capacidade volumétrica do instrumento é, portanto, 
facilmente determinada pela pesagem de um líquido tomado como padrão de densidade 
(geralmente água) na temperatura da operação. Para a realização da picnometria é necessária 
da utilização da balança analítica. 
 
 
2. OBJETIVO DO EXPERIMENTO 
 
O experimento realizado teve como intuito, trazer o conhecimento prático de como 
determinar a massa específica dos líquidos e a densidade relativa entre uma substância e uma 
referência por meio de picnômetria. 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
3.1. MATERIAIS E SUBSTÂNCIAS
• Balança analítica; 
• Picnômetros de 50ml; 
• Becker; 
• Termômetro; 
• Água destilada; 
• Álcool etílico (20, 40, 70, 80 e 95%); 
• Solução de sacarose (10, 20, 30 e 40%). 
3.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
 Mediu-se a temperatura ambiente, que marcou 28ºC no experimento do álcool etílico e 
24ºC no experimento envolvendo a sacarose, e, em seguida, pesou-se com exatidão o 
picnômetro, após lavá-lo e secá-lo. Posteriormente, encheu-se o picnômetro com água 
destilada para que ele fosse secado e pesado com exatidão mais uma vez. O procedimento de 
lavagem e secagem foi repetido para cada concentração de álcool etílico e de sacarose. A 
temperatura ambiente foi medida mais uma vez, permanecendo 28º. Entretanto, para 
facilitação do entendimento, foi considerada a temperatura de 30ºC. 
OBS: o método do densímetro não foi realizado, por não haver densímetro apropriado para 
medir a densidade da água destilada, que é maior que 0,95 g/cm3, devido à força de empuxo 
ser maior o densímetro na permanecia próximo a parede da proveta. 
 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 Considerando a temperatura média de 30ºC, os cálculos, e ρ da água = 0,9956, os 
valores experimentais obtidos a partir do método do picnômetro foram: 
 
Álcool Etílico 
Quadro 1: valores obtidos através do picnômetro para o álcool etílico. 
 
 Soluções de Sacarose 
Quadro 2: valores obtidos através do picnômetro para as soluções de sacarose. 
 
Cálculos para preenchimento dos quadros 1 e 2: 
 
• Massa da água: A massa da água foi calculada por meio da subtração entre a massa em 
gramas do picnômetro quando cheio de água e a massa em gramas do picnômetro vazio. 
 
Álcool etílico: 
P1 – 20% –» 80,6440 – 29,7305 = 50,9135 g 
P2 – 40% –» 77,3063 – 29,0313 = 48,2750 g 
P3 – 70% –» 77,2864 – 29,0233 = 48,2631 g 
P4 – 80% –» 80,6438 – 29,7220 = 50,9218 g 
P5 – 95% –» 77,2829 – 29,1419 = 48,1410 g 
Picn. 
Conc. de 
álcool (%) 
Picn. 
Vazio (g) 
Picn. 
Cheio 
d’água 
(g) 
Picn. 
Cheio da 
solução 
(g) 
Massa da 
água (g) 
Volume 
do picn. 
(ml) 
Massa da 
solução 
(g) 
Densidade 
absoluta 
(g/cm³) 
Densidade 
relativa 
(g/cm³) 
P1 20 29,7305 80,6440 79,7125 50,9135 50 49,9820 0,9996 1,0040 
P2 40 29,0313 77,3063 75,2923 48,2750 50 46,2610 0,9252 0,9292 
P3 70 29,0233 77,2864 74,1369 48,2631 50 45,1136 0,9022 0,9061 
P4 80 29,7220 80,6438 75,4539 50,9218 50 45,7319 0,9146 0,9186 
P5 95 29,1419 77,2829 68,9770 48,1410 50 39,8351 0,7967 0,8002 
 
Conc. de 
sacarose 
(%) 
Picn. 
Vazio (g) 
Picn. 
Cheio 
d’água 
(g) 
Picn. 
Cheio da 
solução 
(g) 
Massa da 
água (g) 
Volume 
do picn. 
(ml) 
Massa da 
solução 
(g) 
Densidade 
absoluta 
(g/cm³) 
Densidade 
relativa 
(g/cm³) 
P1 10 28,9981 77,3102 79,1116 48,3121 50 50,1135 1,002 1,0066 
P2 20 27,7041 77,4481 81,3601 49,7440 50 53,6560 1,0731 1,0778 
P3 30 29,0113 77,2472 82,7362 48,2359 50 53,7249 1,0744 1,0791 
P4 40 27,1419 77,5518 85,0565 50,4099 50 57,9146 1,1582 1,1633 
 
Solução de sacarose: 
P1 – 10% –» 77,3102 – 28,9981 = 48,3121 g 
P2 – 20% –» 77,4481 – 27,7041 = 49,7440 g 
P3 – 30% –» 77,2472 – 29,0113 = 48,2359 g 
P4 – 40% –» 77,5518 – 27,1419 = 50,4099 g 
 
• Massa da solução: A massa da solução foi calculada por meio da subtração entre a massa 
em gramas do picnômetro quando cheio de solução e a massa em gramas do picnômetro 
vazio. 
 
Álcool etílico: 
P1 – 20% –» 79,7125 – 29,7305 = 49,9820 g 
P2 – 40% –» 75,2923 – 29,0313 = 46,2610 g 
P3 – 70% –» 74,1369 – 29,0233 = 45,1136 g 
P4 – 80% –» 75,4539 – 29,7220 = 45,7319 g 
P5 – 95% –» 68,9770 – 29,1419 = 39,8351 g 
 
Solução de sacarose 
P1 – 10% –» 79,1116 – 28,9981 = 50,1135 g 
P2 – 20% –» 81,3601 – 27,7041 = 53,6560 g 
P3 – 30% –» 82,7326 – 29,0113 = 53,7213 g 
P4 – 40% –» 85,0565 – 27,1419 = 57,9146 g 
 
• Volume: o volume foi fixado como 50 ml para todos os experimentos realizados. 
 
4.1. APLICAÇÕES DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS 
 
4.1.1 Explique por que o clorofórmio é mais denso do que o diclorometano. 
A densidade de uma substância é influenciada pelo peso molar. O clorofórmio (CHCl3) é mais 
denso que o diclorometano (CH2Cl2) porque possui massa molecular maior, 119,35 g/mol, já 
que possui um cloro a mais, enquanto o diclorometano tem massa molecular igual a 84,9 
g/mol. 
4.1.2. O que diz a teoria; quem é mais preciso, o método do picnômetro ou o do 
densímetro? O experimento realizado confirma? Explique. 
Na teoria, o picnômetro é mais preciso que o densímetro, por utilizarvalores analíticos, porém 
experimentalmente não foi possível saber pois no laboratório não foi feito a densímetria. 
4.1.3. Quais as utilidades de determinar a massa específica das soluções que você usou 
com o método do picnômetro e depois determinar a densidade relativa destas soluções? 
Com a determinação da massa específica, é possível analisar e identificar substâncias, além de 
determinar se a substância é ou não pura. A massa específica tem uma grande importância na 
indústria, para controle de qualidade de produtos. 
4.1.4. Calcular a massa específica das soluções que você usou com o método do 
picnômetro e depois determinar a densidade relativa destas soluções. 
 
Massa específica –» (ρ) =
Massa (m)
Volume (v)
 
 
Álcool etílico 
 P1 – 20% –» (𝜌) =
49,9820
50
 = 0,9996 g/cm3 
 
 P2 – 40% –» (𝜌) =
46,2610
50
 = 0,9252 g/cm3 
 
 P3 – 70% –» (𝜌) =
45,1136
50
 = 0,9022 g/cm3 
 
 P4 – 80% –» (𝜌) =
45,7319
50
= 0,9146 g/cm3 
 
 P5 – 95% –» (𝜌) =
39,8351
50
 = 0,7967 g/cm3 
 
Solução de sacarose 
 P1 – 10% –» (𝜌) =
50,1135
50
 = 1,0022 g/cm3 
 
 P2 – 20% –» (𝜌) =
53,6560
50
 = 1,0731 g/cm3 
 
 P3 – 30% –» (𝜌) =
53,7213
50
 = 1,0744 g/cm3 
 
 P4 – 40% –» (𝜌) =
57,9146
50
 = 1,1582 g/cm3 
 
 
Densidade relativa –» (ρ) =
m solução
m água
 
 
Álcool etílico: 
 P1 – 20% –» (𝜌) =
0,9996
0,9956
 = 1,0040 
 
 P2 – 40% –» (𝜌) =
0,9252
0,9956
 = 0,9292 
 
 P3 – 70% –» (𝜌) = 
0,9022
0,9956
 = 0,9061 
 
 P4 – 80% –» (𝜌) =
0,9146
0,9956
 = 0,9186 
 
 P6 – 95% –» (𝜌) =
0,7967
0,9956
 = 0,8002 
 
 
Soluções de sacarose 
 P1 – 10% –» (𝜌) =
1,0022
0,9956
 = 1,0066 
 
 P2 – 20% –» (𝜌) =
1,0731
0,9956
 = 1,0778 
 
 P3 – 30% –» (𝜌) =
1,0744
0,9956
 = 1,0791 
 
 P4 – 40% –» (𝜌) =
1,1582
0,9956
 = 1,1633 
 
4.1.5. Construa um gráfico que contenha as densidades na ordenada e as concentrações 
na abscissa para o método empregado. 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.1.6. Compare as massas específicas (densidade absoluta) do álcool etílico nas 
concentrações conhecidas, com as que você encontrará na bibliografia. 
 
Através do método do picnômetro, utilizando a fórmula (𝜌) =
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 (𝑚)
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 (𝑣)
, foram encontrados 
os valores descritos no item 4.1.4. No entanto, para comparar tais valores aos encontrados na 
bibliografia, é necessário calcular o percentual de erro do experimento, através da fórmula: 
 
 
 
 
Os valores tomados como referência são tabelados, para a densidade absoluta na temperatura 
de 30ºC. 
Álcool a 20% 
Erro% = 
0,96639−0,9252 
0,96639
 𝑥 100 = 3,43% 
Onde: 
Er% – Percentual de Erro 
VT – Valor Teórico 
VE – Valor Experimental 
Álcool a 40% 
Erro% = 
0,9277−0,9252
0,9277
 𝑥 100 = 0,26% 
Álcool a 70% 
Erro% = 
0,858755−0,9022
0,858755
 𝑥 100 = 5,05% 
Álcool a 80% 
Erro% = 
0,83473−0,9146 
0,83473
 𝑥 100 = 9,56% 
 
OBS: Na tabela dada não havia o valor da massa específica do Álcool a 70%, sob qualquer 
temperatura. Portanto, foi necessário calcular esta concentração às temperaturas de 25ºC e 
30ºC, relacionando as concentrações de 60 e 80 com 70. 
 
60 0,88278 
70 x 
80 0,83473 
 
 
5. CONCLUSÃO 
 
 Neste experimento, foi possível calcular, através do método de picnômetria, foi 
possível verificar as densidades das soluções de álcool etílico e de sacarose nas diferentes 
concentrações. Além disso, pode-se verificar o percentual de erro para os experimentos da 
solução de álcool etílico. Através desse percentual, pode-se perceber que o experimento com 
o Álcool a 40% foi o que obteve o melhor desempenho, pois atingiu o menor percentual de 
erro, 0,26%. 
 O álcool a 80% foi o que apresentou o maior percentual de erro, provavelmente devido 
a fatores como tempo e forma de armazenamento, temperatura ambiente a que esteve exposto 
e volatilização. Além disso, o valor teórico utilizado foi o valor para 30°C, enquanto o 
experimental foi para 28ºC. 
 De modo geral, pode-se relatar a importância da determinação da densidade utilizando 
o método de picnômetria, tendo em vista a importância de saber a densidade de certos 
produtos, e sabendo que estes métodos apresentam manipulação fácil e de baixo custo. 
60−70
70−80
 = 
0,88278−𝑥
𝑥−0,83473
 
- 10 (x – 0,83473) = - 10 (0,88278 – x) 
-20x = - 17,1751 
x = 0,858755 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
1. Baccan, N.; de Andrade, J.C.; Godinho, O.E.S. e Barone, J.S. Química Analítica 
Quantitativa Elementar. 3ª Ed., 2ª. Reimpressão, Editora Edgard Blü Ger Ltda, São Paulo, 
2004, p. 292. 
2. BENDICK, Jeanne. Coleção imortais da ciência: Arquimedes, uma porta para a ciência. 
Pág. 69-84. São Paulo: Odysseus Editora, 2002. 
 
3. CAMPOS, Dulce. A determinação da densidade de sólidos e líquidos. Disponível em: 
http://dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2010/09/APL-A-
Determina%C3%A7%C3%A3o-da-Densidade-de-S%C3%B3lidos-e-
L%C3%ADquidos1.pdf. Acesso em: 24 de Agosto de 2018. 
 
4. CÉSAR, Janaína. PAOLI, Marco-Aurélio de. ANDRADE, João Carlos. A determinação 
da densidade de sólidos e líquidos. Disponível em 
<http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/11544/articleI.pdf?seque 
nce=3>. Acesso em: 24 de Agosto de 2018. 
 
5. FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. O que é densidade?. Disponível em 
<http://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/densidade-absoluta-e-desnidade-
relativa.htm/>. Acesso em: 24 de Agosto de 2018. 
 
6. MAZALI, Italo. Determinação da densidade de sólidos pelo método de Arquimedes. 
Disponível em: 
http://lqes.iqm.unicamp.br/images/vivencia_lqes_meprotec_densidade_arquimedes.pdf. 
Acesso em: 27 de Agosto de 2018. 
 
7. Pilla, L. Físico-química, V. 2. Livros Técnicos e Científicos, Editora S.A., Rio de Janeiro, 
RJ, Brasil, 1979. 
http://dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2010/09/APL-A-Determina%C3%A7%C3%A3o-da-Densidade-de-S%C3%B3lidos-e-L%C3%ADquidos1.pdf
http://dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2010/09/APL-A-Determina%C3%A7%C3%A3o-da-Densidade-de-S%C3%B3lidos-e-L%C3%ADquidos1.pdf
http://dulce-campos.com/wordpress/wp-content/uploads/2010/09/APL-A-Determina%C3%A7%C3%A3o-da-Densidade-de-S%C3%B3lidos-e-L%C3%ADquidos1.pdf
http://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-densidade.htm
http://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-densidade.htm
http://lqes.iqm.unicamp.br/images/vivencia_lqes_meprotec_densidade_arquimedes.pdf