Determinação De Densidade De Amostra Desconhecida

Cursos de Engenharia Civil

Relatório de Aula Prática de Laboratório

(Determinação da densidade de uma amostra desconhecida)

Discentes: Aline da Silva Marques

Disciplina: Laboratório de Química Geral

Várzea Grande – MT, 03 Maio de 2013.

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Sumário

1. Introdução ............................................................................................................... 1

1.1. Densidade no S.I. ................................................................................................ 1

1.2 Determinação da densidade de um material por um processo direto ................. 2

1.3. Calculando a densidade através do principio de Arquimedes .................................. 3

1.4. Tipos de densidade para a engenharia civil.......................................................... 3

1.4. tipos de densidade para a engenharia civil ....................................................... 4

2. Parte Experimental ................................................................................................. 5

2.1. Procedimentos experimentais .............................................................................. 5

2.2. Para calcular densidade de sólidos irregulares ................................................. 6

2.3. Demonstração da densidade através do principio de Arquimedes ............................ 6

3. Resultado e discussão........................................................................................... 7

4. Conclusões ........................................................................................................ 8

5. Referências ........................................................................................................................ 9

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1. Introdução

Os estados da matéria podem, de forma simplificada, ser agrupados em sólido, líquido e gasoso. Uma das propriedades macroscópicas que geralmente distingue esses três estados da matéria é a densidade específica (massa/volume), pois para materiais comuns do dia a dia, a densidade de gases é menor do que a de líquidos, e as dos líquidos menor ainda do que a dos sólidos, embora neste último caso haja muitas 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. Representa-se pela letra grega ρ (lê-se ró), e o seu valor obtém-se pelo quociente entre a massa de uma amostra da substância em estudo e o seu respectivo volume. A densidade resolve-se pela seguinte fórmula:

ρ= M/V ρ= densidade

M= massa

V= volume

1.1. Densidade no SI

A densidade do sólidos é liquido, segundo sistema internacional(SI) é expressada em quilômetros por metros cúbico kg/m3. Entretanto, é mais expressada em unidades de gramas por centímetros cúbicos g/cm3 ou em gramas por mililitros g/ml. A densidade Absoluta é uma propriedade especifica, isto é, cada substância pura tem uma própria, que a identifica e a diferencia das outras substâncias.

1 ml= 1 cm3

1 l= 1 dm3

1l= 1000 ml

1 dm3= 1000 cm3

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A determinação da densidade de uma substância passa, pois, pela determinação prévia da massa e do volume de uma amostra dessa substância, calculando-se em seguida o valor do quociente respectivo.

Densidade característica de algumas substâncias (a 4ºC)

Substância

Densidade (g cm-3)

Acetona

0,79

Antraceno

1,28

Ácido benzoico

1,07

Ciclohexano

0,79

Etanol

0,79

Ferro

7,8

Naftaleno

0,96

Cobre

8,9

Alumínio

2,7

Azeite

0,92

1.2. Determinação da densidade de um material por um processo direto

Para calcular a densidade dos sólidos com superfícies irregulares, o volume deve ser determinado por um outro método. Ao invés de medir diretamente a área da superfície, utilize uma proveta graduada para encontrar o volume do objeto. Coloque água em uma proveta graduada até que ela atinga um certo nível. Esse nível pode ser medido através das marcações na superfície do cilindro, que mostra o volume da água em milímetros. Adicione o objeto à água e registre o novo nível de água. A diferença entre o novo nível de água e o nível original determinará o volume do objeto. Essa medida é expressa em milímetros, os quais podem ser transformados em centímetros cúbicos. Uma vez determinado o volume, aplique a mesma equação anterior.

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1.3. Calculando a densidade através do princípio de Arquimedes. O princípio de Arquimedes afirma que a imersão de um corpo em um dado fluido produzirá um empuxo, uma força que o direciona para cima. Essa força será igual ao peso do fluido removido. Um objeto com densidade desconhecida boiará ou afundará quando imerso em um fluido dependendo da densidade do fluido em relação ao objeto. Para determinar a densidade com uma maior precisão, coloque o em vários fluidos com densidade conhecida e observe o resultado. Se afundar, é mais denso que o fluido, e se boiar, é porque é menos denso. 1.4. Tipos de densidade para engenharia civil.

Densidade de massa.

Norma NBR 13278:2005 Argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos – Determinação da densidade de massa e do teor de ar incorporado. Calcula densidade da argamassa no estado fresco, considera os vazios existentes na argamassa e serve para calcular o teor de ar incorporado na argamassa.

Densidade de massa teórica.

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É expressa em g/cm³ e é calculada considerando um corpo sólido, sem vazios.

Densidade de massa aparente.

Norma NBR 14086:2004 Argamassa colante industrializada para assentamento de placas cerâmicas – Determinação da densidade de massa aparente. O resultado é expresso em g/cm³. Determina a massa da argamassa em estado solto. Na prática, se destina ao trabalho de assentamento de placas cerâmicas em pisos e paredes, pelo método da camada fina.

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2. Parte Experimental

Os matérias e reagentes necessários para esse experimento são:

* Balança de precisão

* Provetas

*Pipetas volumétricas

*4,9 g Prego

*18 g Brita

*17,5 g Areia

*12,2 g Sal

*10 ml óleo

*10 ml etanol

*39 ml água destilada

2.1. Procedimentos experimentais

Para calcular a densidade de outros reagentes líquidos e sólidos será utilizado balança de precisão, proveta menor e maior. Utilizando a balança de precisão pese a proveta e anote sua massa, em seguida coloque na proveta 10 ml de água e pese novamente anotando o resultado em seguida efetue os seguintes cálculos:

Água: Massa(proveta maior)= 19,3 g D= M= 10 g= 1 g/ml

Massa(proveta com água)=29,3 g V 10 ml

Volume= 10 ml

ΔM= M(proveta com água)−M(proveta)= 29,3 g− 19,3g= 10 g

Para calcular a densidade do óleo e do etanol adotaremos o mesmo método utilizado para descobrir a densidade da água:

Óleo: Massa(proveta)= 17 g D= M= 9,2 g= 0,92 g/ml

Massa(proveta com óleo)= 26,2 g V 10 ml

Volume(óleo)= 10 ml

ΔM(proveta)= Mf−Mi= 26,2 g−17 g= 9,2g

Etanol: Massa(proveta maior)= 37,1 g

Massa(proveta com etanol)= 45,8 g D= M= 8,7 g= 0,87 g/ml

Volume(etanol)= 10 ml V 10 ml

ΔM= Mf−Mi= 45,8 g− 37,1 g=8,7 g

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Sal: Massa(proveta inicial)= 17g D= M= 12,2 g= 1,22 g/ml

Massa(proveta final)= 29,2g V 10 ml

Volume(sal)= 10 ml

ΔM= Mf− Mi= 29,2 g− 17 g= 12,2 g

Areia: Massa(proveta inicial)= 17 g D= M= 17,5 g= 1,75 g/ml

Massa(proveta final)= 34,5 g V 10 ml

Volume(areia)= 10 ml

ΔM= Mf−Mi= 34,5 g− 17 g= 17,5 g

2.2. Para calcular densidade de sólidos irregulares.

Utilizar proveta menor

Prego: Massa: 4,9 g D= M= 4,9 g= 8,16 g/ml

Volume (proveta inicial)= 9 ml V 0,6 ml

Volume(proveta final)= 9,6 ml

ΔV= Vf− Vi= 9,6 ml− 9,0 ml= 0,6ml

Brita: Massa: 18,0 g D= M= 18 g= 2,5 g/ml

Volume(proveta inicial)= 20 ml V 7 ml

Volume(proveta final)= 27 ml

ΔV= Vf− Vi= 27 ml− 20 ml= 7 ml 2.3. Demonstração da densidade através do princípio de Arquimedes Em um recipiente contendo 2 litros de agua destilada, adicionou-se tres latinhas: refrigerante normal, refrigerante diet e cerveja e podemos constatar que o refrigerante diet foi menos denso que o refrigerante normal defido a sua composição que ao inves de açucar e adoçante, e a cerveja menos que o refrigerante diet devido sua alta concentração de alcool que é menos denso que a água destilada

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3. Resultados e discussão

Reagentes

Massa

Volume

Densidade

Água

10 g

10 ml

1 g/ml

Prego

4,9 g

0,6 ml

8,16 g/ml

Brita

18 g

7 ml

2,5 g/ml

Areia

34,5 g

10 ml

1,75 g/ml

Sal

12,2 g

10 ml

1,22 g/ml

Óleo

9,2 g

10 ml

0,92 g/ml

Etanol

8,7 g

10 ml

0,87 g/ml

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4. Conclusões

Concluímos que para determinar a densidade de um corpo sólido pode determina-se sua massa e dividir esse valor pelo seu volume.O volume de objetos irregulares, podem ser medidos colocando-a em uma proveta com certa quantidade de água; o volume de água deslocada é igual o volume do objeto irregular .

Através do princípios de Arquimedes podemos observar que o reagente menos denso flutua em relação a solução que e colocada como no experimento do laboratório, Constatamos que o álcool e um composto menos denso ao se colocar cerveja e refrigerante normal e diet. A cerveja flutuo.

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5. Referências

PERUZZO, Francisco Miragaia; CANTO, Eduardo leite; Química na abordagem do cotidiano II – 2. Ed – São Paulo: Moderna, 1998 (P: 10 e 11)

RUSSEL, J. B. Química Geral 2º ed. V. 1, São Paulo: Pearson Makron Books, 2008. SELTRE R. Fundamentos de Química V. Único, São Paulo: Ed. Moderna, 1996