Experiência 3 - Densidade de Sólidos e Líquidos

Experiência 3 – Densidade de sólidos e líquidos

LABORATÓRIO DE QUIMICA

IFMG Campus Betim

Fillipe Rodrigues Silva

25/10/2019

1. Introdução

Substancias podem ser caracterizadas por propriedades físico-química: viscosidade, índice de refração, densidade, solubilidade na água, ponto de fusão e ebulição. A densidade (ρ) de um material é definida como a razão entre a massa (m) e o volume (V) a uma dada temperatura e pressão, sendo, então, calculada pela fórmula:

[pic 1]

(1)

em que m é a massa e V o volume. Sua unidade é (kg/m³) no Sistema Internacional (SI), mas com outra unidade muito utilizada em química, que é o (g/cm³).

Uma das propriedades macroscópicas que geralmente distingue os três estados da matéria é a densidade, pois para materiais comuns do dia a dia, a densidade de gases é menor do que a de líquidos, e a dos líquidos menor ainda do que a dos sólidos, embora neste último caso haja algumas exceções.

A densidade é uma grandeza intensiva, isto é, não depende da quantidade de matéria. Assim, a densidade da água pura contida em um litro ou numa colher de 5 ml é a mesma. De forma geral, se a substância é homogênea, então a sua densidade é a mesma em todos os pontos do volume que ocupa. A densidade depende do tipo de substância, mas é em geral influenciada pela temperatura e pela pressão.

Picnômetro são frascos de gargalo capilar, nos quais um volume definido de líquido é pesado. A obtenção de densidade de líquidos pelo método do picnômetro é de grande precisão, uma vez que o cálculo do volume é feito pela medida da massa. É necessário tomar algumas precauções para evitar a possibilidade de erros, como por exemplo, os causados por bolhas de ar formadas dentro do líquido.

2        Objetivo

Determinar a densidade de sólidos e líquidos.

---

3        Materiais utilizados

Os materiais utilizados foram:

1. Balança analítica eletrônica (1);
2. Pregos (1);
3. Picnômetros (1);
4. Béqueres de 50 mL (1);
5. Béqueres de 100 mL(1);
6. Proveta de 10 mL (1);
7. Proveta de 1 L (1);
8. Densímetros (1);

4        Reagentes utilizados

Os reagentes utilizados foram:

1. Água destilada;
2. Etanol.

5        Materiais e Métodos

Foram realizados quatro procedimentos experimentais para análise dos fenômenos estudados:

5.1        Procedimento 1 – Determinação da densidade de um liquido utilizando o picnômetro.

5.1.1        Procedimento 1 - Calibração do picnômetro

Cuidadosamente, foi realizada a pesagem da massa do picnômetro na balança de precisão e anotou-se o valor medido.

O picnômetro foi enchido com água destilada e o tampou de maneira que o excesso de água escorresse pelo capilar. Foi verificado se a bolhas de ar no seu interior, realizando a retirada das bolhas, enchendo o picnômetro novamente.

Enjugou-se cuidadosamente o líquido da parte externa do picnômetro. Pesou-se o picnômetro contendo a água e anotou a massa.

Repetiu as operações de pesagens mais duas vezes retirando o picnômetro da balança a cada pesagem, para estimar potenciais erros de medida. A diferença entre a massa do picnômetro cheio e a massa do picnômetro vazio é a massa da água.

Foi medida a temperatura da água contida dentro do picnômetro utilizando o termômetro da tampa do picnômetro.

5.2        Procedimento 2 - Medida da densidade de um líquido usando o picnômetro

Foi realizada a secagem do picnômetro utilizando uma solução de etanol para auxiliar.

Pesou-se o picnômetro (massa do picnômetro acoplado ao termômetro e tampa) limpo e seco previamente calibrado.

Preencheu-se o picnômetro com álcool tampando-o de forma que o excesso de líquido escorra pelo capilar. Pesou-se o conjunto. A densidade pode ser calculada a partir da diferença de massa obtida e do volume do picnômetro calculado no item anterior.

Foi repedia as operações de pesagens mais duas vezes retirando o picnômetro da balança a cada pesagem.

5.3        Procedimento 3 - Medida da densidade de um líquido usando o densímetro.

Encheu-se a proveta com o mesmo álcool usado na medida pelo picnômetro.

Com bastante cuidado foi introduzido o densímetro dentro da proveta suavemente.

Realizou-se a leitura da densidade na região graduada do densímetro.

Foram comparados os resultados calculados pelo método do picnômetro e discutimos as possíveis causas da diferença.

5.4        Procedimento 4 - Medidas da densidade de sólidos utilizando o picnômetro.

Foi realizada a pesagem da amostra sólida, um pedaço de arame de cobre.

Encheu-se o picnômetro com água e foi esvaziado no mínimo 3 vezes, para retirar o excesso de álcool do seu interior.

Foi enchido novamente com água. Realizou-se a pesagem do picnômetro cheio de água destilada e anotou-se a temperatura da água.

Foi colocada a amostra dentro do picnômetro cheio de água e pesamos novamente.

6        Resultados e discussão

Nos experimentos realizados, foi possível obter os seguintes resultados:

6.1        Procedimento 1 – Determinação da densidade de um liquido utilizando o picnômetro.

6.1.1        Procedimento 1 – Calibração do picnômetro

A temperatura da água medida no momento do experimento é de (29,5 ±0,5) ºC. Utilizando uma tabela de Densidade da água (g/mL) em função da temperatura disponibilizada no roteiro do experimento foi possível determinar a densidade da água 0,996783.