Relatório Densidade de Líquidos e Sólidos

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS PEN1880 – LABORATÓRIO DE QUÍMICA GERAL DOCENTE: JOSÉ MARIANO DA SILVA NETO DISCENTE:

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RELATÓRIO DE PRÁTICA EXPERIMENTAL

CAPÍTULO __: _____________________

PAU DOS FERROS – RN

MÊS/ANO

CAPÍTULO ____: __________________________

1. OBJETIVOS

Medir a densidade de líquidos e de sólidos utilizando a técnica de picnometria e o princípio de Arquimedes.

1. INTRODUÇÃO

A prática laboratorial para medir a densidade de líquidos e sólidos usando a técnica de picnometria e o princípio de Arquimedes envolve uma série de passos e conceitos fundamentais da química e da física.

A picnometria é um método utilizado para medir a densidade de líquidos e sólidos. Envolve o uso de um recipiente chamado picnômetro, que tem um volume conhecido e é utilizado para conter a substância a ser medida. No entanto, o picnômetro deve ser previamente calibrado para garantir que seu volume seja conhecido com precisão. Em rigor, a calibração do picnômetro envolve a determinação precisa do volume que o picnômetro contém a uma determinada temperatura. É preciso que todos os valores estejam nas mesmas unidades de medida antes de realizar os cálculos (por exemplo, gramas para massa e centímetros cúbicos para volume).

Deve certificar-se de que o picnômetro está completamente limpo e seco antes de começar a calibração. Precisa fazer uma pesagem com o recipiente vazio e registrar a massa medida. Após, adiciona-se água destilada ao picnômetro, ou outro líquido cuja densidade seja conhecida. O recipiente deve ficar cheio por completo, sem presenças de bolhas de ar. Pesa-se o picnômetro contendo o líquido. Verifica-se a temperatura do líquido e registra-se a massa medida e a temperatura do líquido. É necessário utilizar a densidade conhecida do líquido e as massas medidas para calcular o volume do picnômetro usando a fórmula: (Vpicnômetro) = (mlíquido1) / (Dlíquido1). V é o volume do picnômetro; mlíquido1 é a diferença da massa do picnômetro cheio e a massa do picnômetro vazio; Dlíquido1 é a densidade conhecida do líquido na mesma temperatura registrada no momento das medições.

Uma vez que se conhece o volume exato do picnômetro, pode usá-lo para medir a densidade de outro líquido. Certificar-se de que o picnômetro está limpo e seco. Adiciona-se ao picnômetro o líquido cuja densidade se deseja medir até ficar cheio por completo, sem presenças de bolhas de ar. Pesa-se o picnômetro com o líquido e anota-se a massa medida. Cálculo da massa do líquido: subtrai-se a massa do picnômetro vazio (já conhecida) da massa do picnômetro com o líquido. Para calcular a densidade desse líquido usa-se a fórmula: Dlíquido2 = (mlíquido2) / (V). V é o volume do picnômetro; mlíquido2 é a diferença da massa do picnômetro cheio e a massa do picnômetro vazio; Dlíquido2 é a densidade conhecida do líquido na mesma temperatura registrada no momento das medições.

O princípio de Arquimedes estabelece que um corpo submerso ou parcialmente submerso em um fluido sofre uma força vertical para cima, chamada de força de empuxo, que é igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo. É causada pela pressão hidrostática do fluido sobre o objeto, que é a pressão exercida por um fluido em repouso devido ao peso do próprio fluido. Ela é causada pela força gravitacional atuando sobre a coluna de fluido acima de um determinado ponto em um líquido ou gás. Matematicamente, a força de empuxo (E) pode ser expressa pela equação E=ρ⋅g⋅V; onde: ρ é a densidade do fluido, g é a aceleração devida à gravidade, V é o volume do fluido deslocado pelo corpo.

O Princípio de Arquimedes pode ser utilizado para determinar a densidade de um material, especialmente se o objeto for sólido e puder ser totalmente imerso em um líquido de densidade conhecida, sendo possível determinar o seu volume.

Para iniciar os procedimentos, pesa-se uma proveta vazia e registra a sua massa (mproveta). Pesa-se o objeto que se deseja calcular a densidade para obter sua massa (mobjeto) e a registra. Coloca-se o objeto na proveta contendo um líquido de densidade conhecida (Dlíquido), deve ficar totalmente submerso.  Pesa-se novamente o sistema composto pela proveta, o objeto e o líquido e registra-se a massa total (msistema​). Para encontrar a massa do líquido, faz-se: (mlíquido) = (msistema​) - (mobjeto) - (mproveta). Para calcular a massa do objeto imerso a equação é a seguinte: (mobjeto imerso) = (msistema​) - (mproveta) - (mlíquido). Utiliza-se a aceleração devida à gravidade (9,8 m/s²) para converter a massa do objeto em peso: (Pobjeto) = (mobjeto imerso) * g. Calcula-se o volume do objeto imerso (Vobjeto​) usando a fórmula: (Vobjeto​) = (Pobjeto) / (Dlíquido) * g.