Determinação de densidade e concentração de sólidos e liquidos

Determinação de densidade e concentração de sólidos e liquidos

(Parte 1 de 2)

Experiência: Determinação de Densidade de Líquidos e Sólidos

Data: 13 de agosto de 2010

Alunos/N° de matricula: Flávia Sodré Rocha-20082A057023

Geyvon Monteiro- 20081A057036

Gustavo F.de Morais-20082A057025

Orientador: Joachim W. Zang

Local de execução: Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás- Campus Goiânia.

Curso/Instituição: Química Agroindustrial / Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Goiás- Campus Goiânia.

1 Introdução e Objetivos

1.1 Introdução

A determinação da densidade é usada em muitas áreas para caracterizar determinadas propriedades de um produto ou material. Ela é uma propriedade física da matéria, assim como odor, cor, ponto de fusão e ponto de ebulição. A determinação da densidade é realizada segundo o princípio de Arquimedes (método de flutuação), que diz que um corpo imerso em um líquido aparentemente perde peso em quantidade igual ao peso do líquido que desloca. Esse método permite a determinação da densidade de substâncias sólidas, viscosas e pastosas, além de líquidas. A densidade absoluta é definida como a quantidade de massa em uma unidade de volume.

A densidade de sólidos e líquidos, segundo o Sistema Internacional de Unidades é expressa em quilograma por metro cúbico Kg/m.Entretanto, é mais comumente expressa em unidades de gramas por centímetro cúbico (g/cm³) ou gramas por mililitro (g/mL). 1

A densidade absoluta é uma propriedade específica, isto é, cada substância pura tem uma densidade própria que a identifica e a diferencia das outras substâncias. A densidade relativa de um material é a relação entre a sua densidade absoluta e a densidade absoluta de uma substância estabelecida como padrão. No cálculo da densidade relativa de sólidos e líquidos, o padrão usualmente escolhido é a densidade absoluta da água, que é igual a 1,000 g cm³ a 4 °C. 2

A densidade de um sólido é função da temperatura e, principalmente, da natureza da sua estrutura cristalina, haja vista, que os diferentes polimorfos de um composto exibem diferentes densidades

Existem vários métodos e instrumentos de medições de densidades tanto para líquidos como para sólidos.

1.2 Objetivos

  • Realização de práticas comuns de medição da densidade de sólidos e líquidos. Tendo em vista a determinação da densidade de sólidos a partir de um kit de medição de densidade para uma balança analítica, a determinação da concentração do álcool através da utilização do densímetro e da densidade através do picnômetro. Tais resultados serão comparados com os já existentes na literatura.

2 Materiais/Reagentes e Métodos

2.1 Materiais e Reagentes:

2.1.1Determinação de densidade de um sólido:

  • Béquer de 200 mL-Marca Deltex

  • Balança analítica Gehaka, Modelo AG 200, precisão 10-4, São Paulo, SP.

  • Kit de medição de densidade para balanças BG e BK- Marca Gehaka

  • Termômetro (Precisão de 1 ºC 2-140/04) – Marca Incoterm

  • Pisseta (água destilada)

  • Amostras de material: hematita e esmeralda

2.1.2 Determinação da concentração do Álcool:

  • Densímetro para álcool etílico e suas misturas com água. Escala de 0,800 à 0,850 gramas por mililitro -Marca: Incoterm

  • Proveta 500 mL- Marca: Vidrolabor

  • Termômetro (Precisão de 1 ºC 2-140/04) – Marca Incoterm

  • Álcool etílico hidratado a 92,8°- Marca: Sol

2.1.3 Determinação da densidade com um picnómetro:

(Determinação da densidade do álcool etílico hidratado a 92,8°)

  • Balança analítica Gehaka

  • Béquer de 100 mL- Marca: Deltex

  • Pipetador de borracha. Marca: Prolab

  • Pipeta volumétrica de 25 mL.-Marca: Satelit.

  • Picnômetro de 50 mL- Marca: Vidrolabor.

  • Termômetro (Precisão de 1 ºC 2-140/04) – Marca Incoterm

  • Álcool etílico hidratado a 92,8°- Marca: Sol

2.2 Métodos:

2.2.1 Determinação de densidade de um sólido.

- Pesar a amostra seca e anotar o valor encontrado

- Colocar a amostra no cesto do kit de medição de densidade, previamente montado, e imergir no béquer com o líquido (água destilada)

- Efetuar a leitura e anotar o valor depois de estável

-Medir a temperatura da água destilada

-Verificar o valor da densidade da água de acordo com a temperatura encontrada na “Tabela de densidade de água em temperaturas diferentes”

- Calcular a densidade dos sólidos

- Repetir o procedimento com a segunda amostra

-Comparar as densidades encontradas com a da literatura.

2.2.2 Determinação da concentração do álcool.

- Encher a proveta de 500 mL com álcool etílico hidratado a ser analisado.

- Introduza com cuidado o densímetro a ser utilizado dentro da proveta preenchida com o álcool.

- Todo o aparato deve ser imerso em um recipiente cheio do líquido do qual se deseja conhecer a massa específica até que ele possa flutuar livremente.

- Realizar a leitura observando em que marca da gradação fica posicionado a superfície do líquido

- Realizar os cálculos necessários segundo a literatura para a determinação da concentração da mistura da amostra.

2.2.3 Determinação da densidade do álcool.

- Pesar picnômetro de 50 mL vazio.

- Pipetar 50 mL de álcool e transferir para o picnômetro.

- Pesar o picnômetro cheio de álcool na balança analítica.

- Secar o picnômetro com ar comprimido.

- Após a secagem, com o auxílio da pisseta, encher o picnômetro com água destilada e pesar na balança analítica.

- Registrar a temperatura da água.

- Realizar os cálculos segundo a literatura para determinar a densidade do álcool, considerando a densidade da água na temperatura registrada.

3 Cálculos e resultados

3.1 Determinação de densidade de um sólido.

  • Amostra: Hematita

Fórmula para de encontrar a densidade de um determinado sólido:



Dados:

Ps= 5,035g (peso seco da hematita)

Pi= 4,048g (peso imerso da hematita)

ρl = 0,99651 g/cm³ (densidade da água, com T=27°C)

Substituindo valores na fórmula, temos:

ρ = 5,035 x 0,99651 ρ = 5,083 g/cm³

___________________

5,035 - 4,048

  • Amostra: Esmeralda

Dados:

Ps= 2,794g (peso seco da hematita)

Pi= 1,731g (peso imerso da hematita)

ρl = 0,99651 g/cm³ (densidade da água, com T=27°C)

Substituindo valores na fórmula, temos:

ρ = 2,794 x 0,99651 ρ = 2,619 g/cm³

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