densidade novo p

8/17/2019 Densidade Novo p

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Universidade Federal de Campina Grande

Centro de Ciência e Tecnologia - CCT

Unidade Acadêmica de Engenharia Química

Laboratório de Química Geral

Aldenilo Vieira Pereira

Campina Grande –

PB2015


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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO.............................................................................................3

2 OBJETIVO..................................................................................................4

3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.......................... ............................................5

3.1 Densidade ................................................................................................5

3.2 Densímetro e picnômetro .......................................................................5

3.3 Princípio de Arquimedes ........................................................................6

4 MATERIAL NECESSÁRIO.........................................................................7

5 METODOLOGIA.........................................................................................8

5.1 Primeira parte: densidade de sólidos ..................................................8

5.2 Segunda parte: densidade de líquidos ................................................8

5.2.1 Utilizando o método do densímetro ..................................................8

5.2.2 Utilizando o método do picnômetro ..................................................8

6 TRATAMENTO DE RESULTADO..............................................................9

7 CONCLUSÃO............................................................................................10

8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.........................................................11


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1. INTRODUÇÃO

Todo material tem certas características que lhe são próprias, fazendo-o

destacar entre os demais. A massa de um material dividido por seu volume, a umadada temperatura e pressão, é uma dessas propriedades, a qual recebe o nome dedensidade. E, através desse experimento, foi possível utilizar técnicas e leis físicaspara medir a densidade de certos sólidos e líquidos.


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2. OBJETIVO

Determinar a densidade de algumas amostras (sólidos e líquidos) através dos

métodos do densímetro e do picnômetro e, também, do princípio de Arquimedes.


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3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA3.1. Densidade

Densidade é uma grandeza que expressa a razão entre a massa de ummaterial e o volume por ele ocupado. É uma propriedade específica de cada materialque serve para identificar uma substância ou o grau de pureza.

Matematicamente, a expressão usada para calcular a densidade é dada por:

= → Densidade =

A unidade de densidade no SI (Sistema Internacional de Medidas) é oquilograma por metro cúbico (kg/m3), embora as unidades mais utilizadas sejam ograma por centímetro cúbico (g/cm3) ou o grama por mililitro (g/mL). Para gases,costuma ser expressa em gramas por litro ( g/L).

Relação densidade e volume:

A densidade é inversamente proporcional ao volume, dessa forma pode-seobservar que em uma determinada massa, quanto maior o volume menor é adensidade e o contrário também se aplica. Desse modo, observa- se que a densidadede cada material depende do volume ocupado por ele.

O volume é uma grandeza física que varia com a temperatura e pressão, issosignifica, que consequentemente, a densidade também dependerá da temperatura eda pressão do material.

Qual o significado desta grandeza? A densidade expressa a quantidade de matéria presente em umadada unidade de volume. Quando dizemos que o chumbo tem maior densidade do que o alumínio,isto significa que num dado volume de chumbo há mais matéria que no mesmo volume de alumínio.(Algumas vezes ouvimos dizer que o chumbo é mais pesado que o alumínio; esta afirmação éimprecisa. "Pesar mais" é interpretado por "ter maior massa que". O principal inconveniente da frase éa ausência da especificação do volume. Um metro cúbico de alumínio tem maior massa do que umcentímetro cúbico de chumbo.) (JOHN B. RUSSELL, 1982).

3.2. Densímetro e picnômetro

Densímetro: O instrumento mede a densidade dos líquidos. Trata-se de um

tubo de vidro com uma certa quantidade de chumbo na base, responsável pelo seupeso. Na parte de cima do tubo há uma escala desenhada. Ao mergulhar o densímetro


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no líquido, ele afunda até deslocar um volume de fluido cujo peso se iguale ao dele. A superfície do líquido indica determinado ponto de escala, isto é, sua densidade.Esses instrumentos são muito usados em postos de gasolina para verificar por meio

da densidade o grau de pureza do álcool usado como combustível.

Picnometria: A Picnometria é um processo que utiliza um picnômetro (delíquidos ou sólidos) para determinar a densidade relativa de dois materiais (líquido-líquido ou líquido-sólidos). Existem dois tipos de picnômetro: o picnômetro de líquidosé um pequeno frasco de vidro usado para determinar a densidade relativa de líquidos.Este pequeno frasco está completamente cheio quando o tubo da sua tampa estivertambém cheio de líquido. Isso permite que a capacidade do picnômetro (à mesmatemperatura) seja rigorosamente a mesma. O Picnômetro de sólidos é também umpequeno frasco de vidro utilizado para determinar a densidade relativa de sólidosgranulados ou em pó. A boca do frasco é larga para que se possam introduzir asamostras. A tampa tem uma marca por onde o líquido é acertado com o auxílio depapel absorvente.O processo de enchimento de um picnômetro se faz pelo escorrimento do líquido pelaparede para evitar a formação de bolhas de ar. As bolhas de ar são fonte de errosexperimentais. Quando o picnômetro estiver completamente cheio, introduz-se atampa com um movimento vertical rápido que obrigue o líquido a entrar para o seuinterior. Para acertar o líquido pela marca é conveniente utilizar o papel absorvente.

3.3. Princípio de Arquimedes

Um corpo total ou parcialmente imerso em um fluido sofre um empuxo que é igual aopeso do volume do fluido deslocado pelo corpo. Assim, um corpo imerso na água

torna-se mais leve devido a uma força, exercida pelo líquido sobre o corpo, vertical epara cima, que alivia o peso do corpo. Essa força do líquido sobre o corpo, édenominada empuxo ou impulsão. Ou seja, quando mergulhamos um corpo em umlíquido, o corpo desloca uma quantidade de líquido igual a seu volume, e o pesodesse volume de líquido deslocado é subtraído do peso do corpo pela forçadenominada empuxo.


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4. MATERIAL NECESSÁRIO Provetas graduadas;

Água destilada;

3 objetos a serem descobertas suas densidades;

Balança analítica;

Picnômetros (50 ml);

Densímetro;

Solução de diferentes concentrações de cloreto de sódio (NaCl);

Solução de diferentes concentrações de ácido etílico (CH 3CH2OH).


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5. METODOLOGIA5.1. Primeira parte: densidade de sólidos

Foi-se utilizado três amostras de sólidos de materiais diferentes;

Tomou-se uma das amostras e pesou-a na balança analítica;

Colocou-se numa proveta uma quantidade de água suficiente paracobrir totalmente a amostra recebida;

Leu-se o volume inicial (água); Deixou-se a amostra escorregar lentamente na proveta e depois

agitou-se cuidadosamente a proveta;

Leu-se o volume final (água mais amostra); Subtraiu-se do volume final o volume inicial, para obter o volume da

amostra;

Repetiu-se o procedimento com as outras duas amostras;

Mediu-se a densidade de cada amostra, dividindo suas massas (lidasna balança analítica) por seus respectivos volumes.

5.2. Segunda parte: densidade de líquidos5.2.1. Utilizando o método do densímetro

Foi utilizado cloreto de sódio (NaCl) em diversas concentrações; Transferiu-se a amostra da solução de NaCl a ser analizada para uma

proveta com volume ideal para que se tivesse uma leitura precisa;

Imergiu-se cuidadosamente o densímetro até o ponto de afloramento; Tomou-se cuidado na hora de fazer a leitura da densidade no

densímetro, pois o densímetro não deveria estar inclinado;

Repetiu-se o procedimento anterior para as diferentes concentrações

da solução de NaCl.5.2.2. Utilizando o método do picnômetro

Utilizou-se, nesta parte do experimento, etanol (CH3CH2OH) 10% 20%;

Inicialmente, pesar o picnômetro vazio (P1); Colocar a amostra no picnômetro e pesar novamente (P2);

A razão entre a diferença das massas (P2 – P1) e o volume dopicnômetro (50 mL) é a densidade da amostra;


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6. TRATAMENTO DE RESULTADOS

Tabela 1 – Dados obtidos da densidade dos sólidosAMOSTRA PESO

(g)VOLUMEINICIAL

(mL)

VOLUMETOTAL (mL)

VOLUME DAAMOSTRA

(mL)

DENSIDADE(g/mL)

1 57,58 60 68 8,0 7,202 70,41 150 170 20,0 3,523 12,90 50 56 6,0 2,15

TEMPERATURA(°C)

25 °C

PRESSÃO (mmHg) 714mmHg

Tabelas 2 – Dados obtidos da densidade dos líquidos

Densímetro – Solução de NaCl a diferentes concentraçõesConcentração da

solução (g/L)Densidade da

solução (g/mL)60 1,3580 1,50

Desconhecida 1,075TEMPERATURA (°C) 25

Picnômetro – AmostrasAmostra Peso

Inicial(P1) (g)

PesoFinal

(P2) (g)

Peso daamostra(P2 - P1)

(g)

Volume(mL)

Densidade(g/mL)

Etanol 10% 42,23 97,07 54,84 50 1,10

Etanol 20% 28,91 77,39 48,48 50 0,97


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7. CONCLUSÃO

Os cálculos das densidades deste não foram precisos devido à certos fatores,tais como: a medição dos volumes, massas, os processos de oxidação de algunsmateriais e a volatilidade de algumas substâncias. No entanto, esses métodos são desuma importância para a medição da densidade de diversos materiais e substâncias.


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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

RUSSEL, J.B., Química Geral, São Paulo, Ed. McGraw-Hill do Brasil Ltda., 2aedição, 1982, 163-191p.

BROWN, T. L.; LEMAY, H. E.; BURSTEN, B. E., Química A Ciência Central,São Paulo, Pearson Prentice Hall, 9º edição, 2005.

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