Problema de Densidade de Álcool

PROBLEMA DE DENSIDADE DO ÁLCOOL

BARRETO, Darlenson Prata^[1]

NERY, Tatielly Valadares Pinon^[2]

SANTOS, Guilherme Sousa dos^[3]

TRINDADE, Alice Pantoja^[4]

RESUMO

A densidade, sendo uma grandeza intensiva, está relacionada com o percentual alcóolico, tratando-se de bebidas alcóolicas. Na prática realizada no Laboratório Virtual de Química ChemCollective, por quatro acadêmicos da Universidade do Estado do Amapá, objetivou-se, realizando-se experimentos e manuseando soluções, descobrir o teor alcóolico das bebidas A e B e classifica-los em uma das cinco categorias dadas no problema, com base nas leis de importações definidas pelo Canadá.

PALAVRAS-CHAVE: Densidade; Teor alcóolico; Soluções.

INTRODUÇÃO

A quantidade de matéria em um determinado volume em uma determinada temperatura é responsável por caracterizar a densidade de uma substância, sendo esta, a razão entre a massa da solução por volume ocupado, como observa-se na fórmula: d = m/V, tendo a unidade quilograma por metro cúbico (kg/m3) no Sistema Internacional de Unidade (SI), porém quando tem-se substância em estado líquido adota-se gramas por mililitros (g/mL).

A densidade da água no estado líquido, nas condições normais de temperatura e pressão, é de, aproximadamente, 1,0 g/cm3 e do álcool, C2H6O – Etanol, é de, quase, 0,8 g/cm3, no entanto quando se mistura esses dois líquidos, formando uma solução, a densidade não é acumulativa, ou seja, o volume final da solução será menor que a soma do volume inicial de ambas, isso acontece por meio da atração das pontes de hidrogênio que são constituídas através das moléculas de H2O e C2H6O, pois são moléculas que possuem o átomos de hidrogênio (H) ligados à átomos de oxigênio (O), sendo assim, o O, com carga parcialmente negativa, atrai o H, com carga parcialmente positiva, sendo forças de alta intensidade, portanto, o volume é diminuído pelas ligações de H entre as duas moléculas que fazem com que a distância entre elas diminua.

A quantidade de álcool em um líquido está relacionada, diretamente, com o teor alcoólico da solução, ou seja, quanto mais álcool existir, menor será a densidade da solução analisada.[pic 1]

OBJETIVO

• Descobrir e Classificar a bebida alcóolica A e B em uma das cinco categorias de teor alcóolico abaixo:[pic 2]

1- Menos de 5%    3- 1,2% - 7,0%

2- 0,5% -  1,2%     4 – 7,0% - 22,9%

5- Mais de 22,9%

[pic 3]METODOLOGIA

1. Materiais e reagentes

5 Erlenmeyer 250mL

3 Pipeta graduada de 25mL

Balança

Álcool 70%

Agua destilada[pic 4]

Bebida A

Bebida B

1. FLUXOGRAMAS[pic 5]

1º [pic 6][pic 7]

2º [pic 8]

3º

[pic 9]

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Diluiu-se o álcool 70% para encontrar a densidade das soluções de teor 35%, 17,5%, para poder usá-lo em comparação com as bebidas de teor desconhecido.

Esta diluição tem por objetivo relacionar o teor alcoólico com a densidade da solução em questão para que depois seja possível calculador o teor das Bebidas A e B.

Primeiro usou-se a seguinte fórmula para o cálculo de densidade:

[pic 10]

 Onde, d é a densidade da solução; m é a massa da solução e v é o volume da solução.

  Com isso pode-se calcular a densidade da solução com teor de 70% com um volume de 50 mL. Primeiramente, com o auxílio da balança, registrou-se uma massa de 44,0824 g e, utilizando a fórmula, temos:

[pic 11]

  Essa densidade é referente a solução com teor 70%.

Após isso, utilizou-se esta mesma solução, porém, agora com um acréscimo de 50 mL de água destilada , logo, o volume total foi para 100 mL, pois:

35 mL + 15 mL + 50 mL = 100 mL                                                                            Sendo: 35 mL a quantidade percentual de 70% do álcool e 15 mL, o restante, da água em um volume de 50 mL; 50 mL refere-se à água adicionada.                    

 E dimuindo seu teor para 35%, como pode ser obeservado abaixo:

100%---------100 mL

X--------------35 mL

X=35%

Da solução com teor 35%, usou-se apenas 50 mL para o cálculo de densidade.  Após pesar o tal volume, a massa encontrada foi de 47,0412 g e, utilizando a fórmula, temos:

[pic 12]

 

Essa densidade é referente ao teor 35%.

Em seguida, diluiu-se novamente esta solução com um acréscimo de 50 mL de água destilada, totalizando 100 mL de solução e com teor igual a 17,5%. Novamente caindo pela metade, como observa-se nos cálculos abaixo:

17,5 mL + 32,5 mL + 50 mL =100 mL                                                                    

  Sendo agora: 35% de 50 mL equivale à 17,5 mL, portanto, é a quantidade em álcool na solução com teor de 35% em um volume de 50 mL, restando 32,5 mL de água; e, 50 mL é a água adicionada.

Tendo seu teor de:                              

100%---------100 mL

X--------------17,5 mL

X=17,5%

Usando apenas 50 mL da solução com teor de 17,5%, pesou-se a mesma e, como resultado, encontrou-se uma massa de 48,5206 g e, utilizando-se a fórmula, temos:

[pic 13]

 

 Tal densidade é referente a solução de teor igual a 17,5%.