Densidade de Sólidos e Líquidos

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS

PEN1880 – LABORATÓRIO DE QUÍMICA GERAL

DOCENTE: JOSÉ MARIANO DA SILVA NETO

DISCENTE:

Diego Nascimento de Oliveira

Pedro Ryan Ferreira Dantas

RELATÓRIO DE PRÁTICA EXPERIMENTAL

CAPÍTULO 03: Densidade de sólidos e líquidos

PAU DOS FERROS – RN

DEZEMBRO/2023

CAPÍTULO 03: Densidades de sólidos e líquidos

1. OBJETIVOS

Medir a densidade de líquidos e de sólidos utilizando a técnica de picnometria e o princípio de Arquimedes.

2. INTRODUÇÃO

Este relatório tem como finalidade apresentar experimentos feitos pelos discentes com o intuito de descobrir a densidade de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH ) e de alguns metais como o alumínio, cobre e aço, utilizando a técnica de picnometria e o princípio de Arquimedes.

A densidade absoluta de uma substância é definida como sendo a relação entre a massa e o volume dessa substância. A densidade é função da temperatura. As unidades de densidade absoluta podem ser descritas como: g/cm, Kg/m3, lb/ft3etc.

A densidade relativa de uma substância é a razão entre a densidade absoluta dessa substância e a densidade absoluta de uma substância padrão, tomada como referência, como a água, obviamente nas mesmas e na mesma temperatura de operação. (ALVES [ s.d]).

Segundo Arquimedes "Todo corpo imerso, total ou parcialmente, num fluido em equilíbrio, dentro de um campo gravitacional, fica sob a ação de uma força vertical, com sentido ascendente, aplicada pelo fluido; esta força é denominada empuxo, cuja intensidade é igual à do peso do fluido deslocado pelo corpo.”. A técnica de picnometria é utilizada para determinar a densidade de líquidos podendo também ser utilizada para determinara densidade de sólidos, porém os sólidos devem antes ser dissolvidos.

3. MATERIAIS E MÉTODOS

 Materiais e reagentes

• Picnômetro

• Funil simples pequeno

• Balança analítica

• Termômetro digital infravermelho

• Pisseta com água destilada

• Provetas de tamanhos variados

• Hidróxido de sódio 0,5 mol/L

• Amostras de materiais sólidos

O aço é uma liga metálica formada essencialmente por ferro e carbono, com percentagens deste último variando entre 0,008 e 2,11%. Distingue-se do ferro fundido, que também é uma liga de ferro e carbono, mas com teor de carbono entre 2,11% e 6,67%. A diferença fundamental entre ambos é que o aço, pela sua ductibilidade, é facilmente deformável por forja, laminação e extrusão, enquanto que uma peça em ferro fundido é fabricada pelo processo de fundição ou usinagem. No entanto, o valor teórico da densidade do aço, exibido posteriormente, Tabela 3.1, é um valor médio.

Vale salientar que, a partir dos valores de densidade é possível, dentre outras coisas, caracterizar um determinado material, observando inclusive o grau de pureza. A Tabela 3.1 mostra os valores teóricos das densidades das amostras de materiais sólidos, a 20°C, utilizadas no experimento.

Tabela 3.1. Valores teóricos das densidades das amostras de materiais sólidos, aço, alumínio e cobre, a 20°C.

 Procedimentos experimentais

• Calibragem do picnômetro

Para a realização deste experimento foi-se necessária uma balança analítica, um termômetro digital infravermelho, uma pisseta com água destilada e um picnômetro. Inicialmente pesou-se o picnômetro vazio e logo após anotou-se o valor obtido. Seguindo-se, foi adicionada água destilada no picnômetro até que o volume do líquido ficasse acima do colo. Logo após, foi colocada a tampa capilar e verificado se o picnômetro ficou cheio. Constatando-se que o mesmo estava cheio, foi enxaguado todo o excesso de liquido. Efetuando-se a aferição da temperatura da água contida no picnômetro e pesagem do mesmo.

Por fim, com os valores do peso do picnômetro vazio e cheio, foi possível calcular a massa da água (H2O) através da subtração do peso do picnômetro cheio pelo vazio. Com a temperatura da água, foi possível encontrar a densidade da mesma em uma tabela contida na apostila disponibilizada pelo docente do componente curricular. Realizando-se a divisão da massa pela densidade da água, resultando no volume do picnômetro.

• Determinação da densidade do NaOH

Neste procedimento foi utilizada uma balança analítica, um funil simples pequeno, um picnômetro e hidróxido de sódio 0,5 mol/L. Com o picnômetro vazio e o funil colocado no seu colo, foi adicionado o hidróxido de sódio no picnômetro até que o volume do líquido ficasse acima do colo. Logo após, foi retirado o funil, colocada a tampa capilar e verificado se o picnômetro ficou cheio. Constatando-se que o mesmo estava