Densidade de sólidos e líquidos

Densidade de sólidos e líquidos

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO MARANHÃO

DIRETORIA DE ENSINO SUPERIOR – DESU

DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE QUÍMICA – DAQ

RELATÓRIO Nº 03

DENSIDADE DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS

Realizado: 05 de maio de 2010

Professor: Fernando Carneiro

Aluno: Nurieve Souza Monteiro

Código:

São Luís

2010

DENSIDADE DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS

1 OBJETIVO

Medir a densidade de alguns sólidos e líquidos.

2 INTRODUÇÃO

A densidade é uma propriedade física que caracteriza uma substância. “A densidade é definida como a massa da unidade de volume de uma substância, ou simplesmente, massa por unidade de volume”. (RUSSEL, 2004, p. 40)

É através desta grandeza que se expressa a quantidade de matéria existente 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/m3. Entretanto, é mais comumente expressa em unidade de gramas por centímetros cúbicos – g/cm3, ou em gramas por litro - g/mL. 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. É definida como a quantidade de massa em uma unidade de volume.

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 da água, que é igual a 1,00 g cm-3 a 4,0 ºC.

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

O volume de objetos irregulares, como por exemplo, um prego, pode ser medido colocando-o em um recipiente cheio de água; o volume de água deslocada é igual ao volume do objeto irregular.

Os líquidos são substâncias com densidades bem menores em relação aos sólidos, pois, as partículas de suas moléculas se encontram mais distanciadas umas das outras. Suas densidades variam um pouco e para se medir a densidade de líquidos e fluidos, existem dois tipos de equipamentos: um deles é o picnômetro e o outro é o densímetro.

3 MATERIAIS E MÉTODOS

Densidade de alguns sólidos

Os materiais utilizados foram: tubos de ensaio, proveta (10 mL), prego, pedaços de madeira, balança analítica.

Pesou-se o prego e o mergulhou na proveta contendo 8 mL de água. A diferença entre o novo volume e os 8 mL fornece o volume do prego. Com esses dados obteve-se a densidade do prego.

Com o pedaço de madeira o procedimento foi parecido, pesou-se e mediram-se as arestas, encontrando seu volume e em seguida calculou-se sua densidade.

Densidade relativa de líquidos puros

Os materiais utilizados foram: tubos de ensaio, pipeta; reagentes: água, solução de Iodo e etanol, acetona (C3H4), diclorometano (CH2Cl), éter etílico (C2H5)2O.

Em três tubos de ensaio foram colocados 2 mL de água e 3 gotas de solução de Iodo e etanol.

A solução de Iodo e etanol tem como função identificar a fase orgânica, pois é solúvel em solventes orgânicos.

No primeiro tubo de ensaio adicionou-se 2 mL de acetona; no segundo 2 mL de diclorometano; no terceiro e último foram adicionados 2 mL de éter etílico. Em todos se agitou muito bem a mistura.

Densidade de soluções ou misturas líquidas

Os materiais utilizados foram: tubos de ensaio, pipeta; reagentes: água, solução de Iodo e etanol, acetona (C3H4), diclorometano (CH2Cl), sal de cozinha.

Usando um tubo de ensaio contendo uma mistura de água e solução de Iodo e etanol. Adicionou-se 1 mL de diclorometano à mistura e a agitou, em seguida 1 mL de acetona, agitando novamente e por fim 0,5 g de sal de cozinha, mais uma a mistura foi agitada de forma que o sal pudesse ser dissolvido.

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Densidade de alguns sólidos:

O valor da massa do prego medido na balança analítica foi de

Ao mergulhar o prego na proveta contendo 8 mL de água obteve-se um novo valor do volume (da água + prego).

A diferença entre o novo volume e os 8 mL nos dá o volume do prego.

Calculou-se a densidade do metal de que ele é feito, encontrado:

Com este valor conclui-se que o prego tende a permanecer submerso, por apresentar densidade superior que a da água .

Agora utilizando um pedaço de madeira, mediu-se a sua massa na balança e posteriormente verificou-se o valor das suas arestas, encontrando:

O volume do pedaço de madeira será igual ao valor das arestas:

Após o cálculo do volume partiu-se para o cálculo da densidade do pedaço de madeira:

O valor encontrado demonstra que a madeira tende a flutuar por ter densidade inferior que a da água, .

Densidade relativa de líquidos puros:

No primeiro tubo de ensaio após a adição da acetona, notou-se que esta se tornara solúvel, fazendo-se concluir que a acetona possui densidade parecida com a da água.

No segundo tubo de ensaio foi adicionado diclorometano e notou-se após a agitação o surgimento de duas fases, uma de cor rósea (diclorometano) e outra de cor castanho claro (água). Com esses resultados pode-se concluir que o diclorometano é mais denso que a água, pois se apresentou abaixo da água.

Já no terceiro tubo de ensaio, logo após a adição do éter etílico e agitação posterior, observou-se o surgimento de duas fases, uma de cor marrom (éter etílico) e outra de cor castanho (água), sendo que a água apresentou-se abaixo do éter etílico. Portanto o éter etílico é menos denso que a água.

Densidade de soluções ou misturas:

Depois de adicionado o diclorometano, agitou-se, obtendo-se duas fases, uma rósea e outra incolor, sendo que fase orgânica de cor rósea permaneceu abaixo da água. Em seguida aditou-se acetona, observou-se duas fases, sendo que a fase orgânica permaneceu embaixo.

E por fim o sal foi adicionado, agitou-se a mistura, notou-se a formação de duas fases, só que desta vez a fase orgânica sobe, pois o sal é dissolvido na água tornando-se mais denso que a fase orgânica.

5 CONCLUSÃO

A densidade absoluta é uma característica própria de cada material. A densidade absoluta é definida como sendo a razão entre a massa de uma amostra e o volume ocupado por esta massa.

Já a densidade relativa, relaciona-se a densidade absoluta de um material e a densidade absoluta de uma substância estabelecida como padrão, no caso, a água.

Após os experimentos pode-se ter uma ideia da importância da densidade dos materiais e suas aplicações na sociedade.

QUESTIONÁRIO

1. Qual é a massa de 3 cm3 de acetona, sabendo que sua densidade absoluta é 0,792 g/cm3?

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