Lista de exercícios química analítica

Técnico em Química

Química Analítica Experimental

Determinação da Densidade de Sólidos e Líquidos

1- Introdução

A densidade determina a quantidade de massa presente em um determinado volume. Embora simples, é de extrema importância para a Química.

Por ser uma grandeza que depende da massa e do volume, acaba sendo afetada pela composição da substância, temperatura e pressão.

A densidade absoluta (ρ) de uma substância é definida como a relação entre a sua massa e o seu volume:

ρ = m/v

Para líquidos e sólidos, a unidade mais usada para densidade é  g/cm 3  (ou g/mL ), lembrando que 1 cm3 = 1 mL.

Vamos abordar apenas os aspectos mais diretos e as técnicas de laboratório mais comuns envolvidas na determinação da densidade de sólidos e líquidos.

1.1 A importância da determinação da densidade

Essa medida é de grande importância na física e na química modernas.

A densidade é capaz de explicar muitos acontecimentos. É uma unidade que leva em relação a massa e o volume de um determinado material. Através dessa relação, nós podemos determinar, por exemplo, qual objeto irá flutuar e qual irá afundar.

1.2 Métodos que podem ser utilizados para determinação da densidade

• Gravimétrico, empuxo;
• Gravimétrico, deslocamento;
• Picnômetro;
• Densímetro;
• Medidor de densidade digital.

2. Objetivos

Medir a densidade de alguns sólidos e líquidos.

3. Materiais e Reagentes

3.1 Materiais

• Balança Analítica;
• Proveta;
• Pipeta;
• Espátula de metal;
• Béquer.
• Balão volumétrico.

3.2 Reagentes

• Hexano;
• Etanol 46%;
• Água;
• Sólido I
• Sólido II
• Sólido III

 4. Procedimentos

4.1 Densidades de sólidos

• Pegou-se o sólido I, zeramos e o pesamos na balança analítica, anotou-se sua massa e com o método de deslocamento determinamos seu volume. Com a ajuda de um béquer com água, enchemos uma proveta com 20 ml de água. Transferimos o sólido para a proveta. O sólido I deslocou o volume do líquido, anotamos a posição do menisco identificando o volume do sólido I.
• Repetiu-se o procedimento anterior com os sólidos II e III.
• Depois foi calculada a densidade de cada sólido.

4.2 Densidades de líquidos

• A balança foi zerada para pesar um balão volumétrico de 100 ml vazio e previamente identificado e anotamos sua massa. Após vertemos do béquer para o balão volumétrico 100 ml de Hexano, conferindo a posição do menisco.

Zeramos e pesamos o balão volumétrico com o líquido e anotamos a massa. Após, calculamos e subtraímos a massa do balão com o líquido, pela massa do balão vazio e anotamos.

• Realizamos o mesmo procedimento com a Água, usando um balão de 100 ml.
• Repetimos com um balão de 25 ml, o procedimento relatado acima, usando o Etanol (46%).

5. Discussão e Resultados

Densidade de sólidos

MATERIAL	MASSA	VOLUME INICIAL	VOLUME FINAL	VOLUME DO SÓLIDO (ΔV)	DENSIDADE (g/ml)
SÓLIDO I	8,752 g	20 ml	22 ml	2 ml	4,38 g/ml
SÓLIDO II	31,038 g	20 ml	24 ml	4 ml	7,76 g/ml
SÓLIDO III	15,867 g	20 ml	22 ml	2 ml	7,93 g/ml

Tivemos dificuldade ao verter alguns sólidos na proveta com água, pois com o impacto, a água derramava e tínhamos que reiniciar o procedimento.

Observamos o deslocamento da água ao adicionarmos os sólidos, onde notamos a variação do volume (ΔV), nos indicando o volume do sólido, podendo ser calculado sua densidade, conforme os resultados na tabela acima.

 ρ = m/v

Onde:

ρ: Densidade; 

m: Massa;

v: Volume.

Densidade de líquidos

LÍQUIDO	VOLUME	MASSA DO BALÃO	MASSA DO BALÃO + MASSA DO LÍQUIDO	MASSA DO LÍQUIDO	DENSIDADE (g/ml)
HEXANO	100 ml	55,548 g	121,351 g	65,803 g	0,66 g/ml
ÁGUA	100 ml	84,010 g	183,323 g	99,313 g	0,99 g/ml
ETANOL (46%)	25 ml	22,846 g	45,715 g	22,869 g	0,91 g/ml

Sabemos que alguns fatores, como a temperatura, pode alterar a densidade das substancias.

Alguns obstáculos, como a falta de um termômetro e a dificuldade de indicar o menisco, poderia ter interferido nos resultados, mas com posterior pesquisa e comparação dos dados, vimos que as densidades calculadas em laboratório foram próximas às reais. Tendo como resultado os dados da tabela acima.

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