Relatório de Calorimetria

ROTEIRO DE LABORATÓRIO

INTRODUÇÃO

De forma geral, os estados físicos da matéria podem ser classificados em sólido, líquido e gasoso. As propriedades da matéria, por sua vez, são agrupadas em químicas e físicas. As propriedades físicas são aquelas que podem ser observadas e medidas sem modificação de sua composição e são classificadas em propriedades intensivas e propriedades extensivas.

Uma importante propriedade intensiva é a densidade (ou massa específica) de um material. Cada substância pura tem uma densidade própria que a identifica e a diferencia das outras substâncias. Ela pode ser usada, por exemplo, para distinguir um material puro e um impuro, pois a densidade de um material que não é puro (mistura) é uma função da sua composição. Ela também pode ser utilizada na identificação e no controle de qualidade de um determinado produto industrial, bem como ser relacionada à concentração de soluções.

A densidade (?) de uma substância é definida como a razão entre sua massa e o volume que ocupa esta massa (Equação 1). No Sistema Internacional de Unidades, a unidade para a densidade é o quilograma por metro cúbico (kg/m³), porém é comum utilizar os submúltiplos g/cm³ ou g/mL.

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A densidade depende do tipo de substância, mas também é influenciada pela temperatura e pela pressão. No caso de líquidos, uma alteração na temperatura pode afetar consideravelmente o valor da densidade, enquanto que a alteração de pressão tem que ser relativamente alta para que o valor da densidade seja afetado. A Tabela 1 apresenta a densidade da água em diferentes temperaturas.

Tabela 1: Densidade da água em diferentes temperaturas.

Temperatura ( Densidade(g/cm³) Temperatura Densidade(g/m³)

10 0,999700 20 0,998203

11 0,999605 21 0,997992

12 0,999498 22 0,997770

13 0,999377 23 0,997538

14 0,999244 24 0,997296

15 0,999099 25 0,997044

16 0,998943 26 0,996783

17 0,998774 27 0,996512

18 0,998595 28 0,996232

19 0,998405 29 0,995944

A picnometria é uma técnica laboratorial desenvolvida para determinar a densidade de líquidos utilizando-se um picnômetro.O picnômetro (Figura 1) consiste em um pequeno frasco de vidro construído cuidadosamente de forma que o seu volume seja invariável. Possui uma abertura suficientemente larga e tampa esmerilhada provida de um orifício capilar longitudinal.

Figura1: Picnômetro com termômetro

O procedimento de uso é bastante simples: basta pesar o picnômetro vazio, enchê-lo com o produto a ser medido e depois pesá-lo cheio. Uma simples subtração dará o peso do produto. Como o volume já é conhecido, basta dividir o peso obtido (massa) pelo volume e acha-se a densidade.

No entanto, fazer isso num laboratório exige cuidado e precisão. É preciso calibrar o picnômetro com água, fazer várias medições com a substância que se está determinando a densidade, colocar o produto com cuidado, verificar a temperatura, etc.

2. OBJETIVO

Determinar a densidade de líquidos utilizando a técnica da picnometria.

3. MATERIAL

- 1 pisseta com água destilada;

- Álcool etílico;

- 1 picnômetro de 100 mL com termômetro;

- 3 béqueres de 150 mL;

- Balança analítica;

- Papel absorvente.

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

4.1 Calibração do picnômetro

a) Pese o picnômetro vazio e seco e anote sua massa (Tabela 2). Utilize um pedaço de papel para manusear o picnômetro;

b) Preencha o picnômetro com água destilada cuidadosamente para evitar a formação de bolhas que ficam aderidas à parede do recipiente. Tampe o picnômetro de maneira que o excesso de água escorra pelo capilar. Verifique novamente se bolhas de ar não ficaram aprisionadas no interior do picnômetro;

c) Seque a parte externa do picnômetro utilizando um papel absorvente;

d) Utilizando o termômetro acoplado a tampa do picnômetro, meça a temperatura da água e anote;

e) Pese o picnômetro com água e anote sua massa;

f) Repita a pesagem mais duas vezes, retirando o picnômetro da balança entre cada pesagem;

g) A diferença entre a massa do picnômetro cheio e a massa dele vazio permitirá determinar a massa de água contida no recipiente;

h) Conhecendo a massa e a densidade da água na temperatura medida (Tabela 1), determine o volume exato (calibrado) do picnômetro, utilizando a Equação 1.

4.2 Determinação da densidade do álcool etílico comercial

a) Determine a massa do picnômetro vazio e calibre-o de acordo com o procedimento anterior. Utilize um pedaço de papel para manusear o picnômetro;

b) Lave três vezes o picnômetro com um pequeno volume de álcool etílico comercial para remover os resíduos de água do seu interior.