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A Determinação da densidade elo método do psicômetro

Por:   •  28/2/2018  •  Relatório de pesquisa  •  2.678 Palavras (11 Páginas)  •  224 Visualizações

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[pic 1][pic 2]

Licenciatura em Química

Físico-Química Experimental I

 

 

 

 

 

DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE PELO MÉTODO DO PICNÔMETRO

 

 

 

Alunas: Fabíola Damasceno, Jéssica Maciel, Taynara Manhães e Estela Pêgo

Data da prática: 23/11/2017

Local: Laboratório de Química

Período: 6° período - Noturno

Campos dos Goytacazes, RJ

SUMÁRIO[pic 3]

 

I. INTRODUÇÃO ____________________________________________________ 3

II. OBJETIVOS _____________________________________________________  5

III. MATERIAIS E MÉTODOS: _________________________________________  5

a)    Materiais e reagentes utilizados ______________________________  5

b)   Metodologia _______________________________________________  6

IV. RESULTADOS E DISCUSSÃO ______________________________________ 8

V. CONCLUSÃO ___________________________________________________  12

VI. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS _________________________________  12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I. INTRODUÇÃO

 

A densidade (d) é a relação entre a massa e o volume de uma substância ou mistura de substâncias em determinada temperatura. De forma que d=.  Sendo assim, a densidade é usada para determinar a quantidade de substância, ou seja, a massa (m),  em uma determinada unidade de volume (v). É uma propriedade específica de cada material que identifica uma substância.[pic 4]

No entanto, quando se trata de uma mistura de substâncias, é necessário levar em consideração as quantidades das substâncias envolvidas. Por exemplo, no preparo de uma solução de 500 mL, contendo 50 gramas de sal em 500 gramas de água, a densidade se dá por: d = massa do sal + massa de água / volume

   Em misturas, as densidades das substâncias mudam. Por exemplo, se adicionarmos sal na água, a sua densidade irá aumentar. Isso explica o porquê das pessoas boiarem no mar morto, pois esse mar possui uma alta concentração de sal dissolvido na água que faz com que a densidade da água seja maior do que a densidade da pessoa, e assim qualquer pessoa consegue boiar no mar morto, mesmo não sabendo boiar.

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                                Imagem 1: pessoa boiando no mar morto. Fonte: Google

A unidade da densidade segue o padrão do Sistema Internacional (SI), no qual a massa é expressa em quilograma (Kg) e o volume em metros cúbicos (m3). No entanto, a unidade mais utilizada é o grama (g) para massa e o centímetro cúbico (cm3) para o volume.

De acordo com a fórmula, é possível observar que a densidade é inversamente proporcional ao volume. Contudo, o volume varia de acordo com a temperatura e pressão, logo a densidade também depende desses dois parâmetros, ou seja, a densidade é uma grandeza que varia de acordo com a temperatura e pressão.

O volume é alterado com as variações da temperatura e da pressão pois uma vez que a temperatura é a medida do grau de agitação das moléculas, quanto maior for a temperatura, mais agitadas as moléculas ficam. Esse mesmo comportamento também se dá quando ocorre o aumento da pressão, e consequentemente, as moléculas interagem menos, imperando forças repulsivas. Portanto, as moléculas ocupam um volume maior. E como a densidade é inversamente proporcional ao volume, a densidade diminui nesse caso. Isso explica, por exemplo, o porquê do balão conseguir subir, pois quando o ar é aquecido, a temperatura aumenta, o seu volume também aumenta e a sua densidade diminui.

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                              Imagem 2: balão subindo Fonte: http://manualdaquimica.

                              uol.com.br/quimica-geral/densidade.htm

Sendo assim, ao se referir à densidade dos materiais é necessário mostrar em qual temperatura encontra-se e sobre qual pressão, pois à medida que muda de estado físico, uma mesma substância possui diferentes densidades.

Geralmente, quando está no estado sólido, a substância se apresenta mais densa que no estado líquido. No entanto, é exatamente o contrário o que acontece com a água. Quando líquida e em temperatura ambiente (cerca de 20ºC), a sua densidade é aproximadamente igual a 0,99 g/cm3. Ela atinge a sua densidade máxima em aproximadamente 4ºC, que é de 1,000 g/cm3. Mas quando passa para o estado sólido, com temperaturas de 0ºC ou menos, sua densidade diminui para cerca de 0,92 g/cm3. A diferença dos valores da densidade da água e do gelo, explica porque o gelo boia na água. Ou seja, o gelo por possuir uma densidade menor do que da água no estado líquido permite com que ele boie.  

                                                                                                     [pic 7]                                                                                                                           

                                                Imagem 3: água e gelo. Fonte: Google

                Porém, ao colocar o gelo num copo com bebida alcoólica, o gelo não flutua, mas afunda. Isso ocorre porque, a densidade do álcool é de 0,79 g/cm3, ou seja, é menor que a do gelo.

 [pic 8]

                                                      Imagem 4: gelo em bebida alcoólica. Fonte: Google

II. OBJETIVOS

  • Calibrar o picnômetro para a realização  do método de determinação da densidade;
  • Determinar a densidade do álcool com a utilização do picnômetro;
  • Determinar a densidade de uma esfera de aço com a utilização do picnômetro.

III. MATERIAIS E MÉTODOS

a) Materiais e reagentes utilizados

- Picnômetro;

- Água destilada;

- Álcool;

- Termômetro;

- 4 Becker;

- 2 capilares;

- Esfera de aço;

- Balança Analítica 110 V.

b) Metodologia

  1. Recomendações importantes
  1. Se possível, ao manusear o picnômetro, utilizar luvas para não agregar sujeira no mesmo.
  2. Utilizar papel toalha para secá-lo externamente.
  3. Sempre que possível, transportá-lo envolto no papel toalha.
  4. Não utilizar calor para secar o picnômetro.
  5. Caso fiquem bolhas de ar aprisionadas no picnômetro, deve-se esvaziá-lo e depois enchê-lo de modo a eliminá-las.
  6. Determinar as medidas de massa em um balança analítica.

   II.        Calibração do Picnômetro

  1. Secar o picnômetro vazio.
  2. Determinar cuidadosamente a massa (mPV) do picnômetro. Todas as medidas de massa devem ser repetidas no mínimo por três vezes, sendo adotada a média como valor mais provável da medida.
  3.  Colocar 150mL de água destilada no copo Becker e aguardar 5 minutos (ou até que seja atingido o equilíbrio térmico).
  4. Anotar o valor encontrado na primeira linha da Tabela 1.
  5. Encher o picnômetro com água do Becker. Tampar o picnômetro inserindo o capilar de maneira que o excesso de água escorra pelo mesmo, evitando a formação de bolhas.
  6. Colocar o picnômetro imerso na água do Becker, junto com o termômetro. Aguardar por 5 minutos para que se atinja o equilíbrio térmico.
  7. Retirar e enxugar o picnômetro.
  8. Determinar a massa do picnômetro com água (mPA). Anotar o valor encontrado na segunda linha da Tabela 1.
  9. Completar a terceira linha da Tabela 1 calculando a massa de água (mA).
  10.  Anotar a temperatura da água (T) do copo Becker. Com os dados obtidos, determinar a densidade da água (dA) na temperatura (T).
  11. O volume água (VA) contido no picnômetro é idêntico ao volume interno do picnômetro (VP). Determinar o volume interno do picnômetro sabendo que:

dA = mA/VA onde: VP = mA/dA

III.        Determinação da Densidade de um Líquido

  1. Anotar o volume do picnômetro (VP) calculado no experimento do item anterior.
  2. Colocar no Becker 150mL de álcool e aguardar 5 minutos.
  3. Lavar três vezes o picnômetro com álcool (líquido cuja densidade será medida).
  4. Descartar o álcool utilizado e secar o picnômetro.
  5. Determinar cuidadosamente a massa do picnômetro vazio (mPV). Todas as medidas de massa devem ser repetidas por três vezes,sendo adotada a média aritmética como o valor da mais provável medida.
  6. Encher o picnômetro com álcool, evitando a formação de bolhas de ar no seu interior.
  7. Manter o picnômetro imerso no álcool do Becker por 5 minutos para que ocorra o equilíbrio térmico e então anotar a temperatura.
  8. Determinar a massa do picnômetro com álcool (mPA).
  9. Obter a massa de álcool (mA) pela diferença entre as massas do picnômetro com álcool (mPA) e a do picnômetro vazio (mPV).
  10.  Sabendo que o volume de álcool VA é idêntico ao volume interno do picnômetro VP, calcular a densidade do álcool dA  para esta temperatura.

Obs.: Anotar os resultados na Tabela 2.

IV.        Determinação da Densidade de um Sólido

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