Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
Prepare-se para as provas
Estude fácil! Tem muito documento disponível na Docsity
Prepare-se para as provas com trabalhos de outros alunos como você, aqui na Docsity
Encontra documentos específicos para os exames da tua universidade
Prepare-se com as videoaulas e exercícios resolvidos criados a partir da grade da sua Universidade
Responda perguntas de provas passadas e avalie sua preparação.
Ganhe pontos para baixar
Ganhe pontos ajudando outros esrudantes ou compre um plano Premium
Relatório de Química Experimental sobre como calcular, praticamente, a densidade de sólidos e líquidos, utilizando picnômetros e densímetros.
Tipologia: Provas
1 / 13
Esta página não é visível na pré-visualização
Não perca as partes importantes!
Centro de Ciências e Tecnologia U n i d a d e A c a d ê m i c a
Matrícula: 20911595 Comp. Curricular: Laboratório de Químca Geral
Campina Grande, Abril de 2009
1.
1.
1.
1.
Determinação da Densidade de Sólidos e Líquidos.
Antes de iniciarmos essa experiência, foi necessária a explanação sobre o conceito de densidade e sobre os processos de aerometria e de picnometria.
Diferente do que se pensa, a densidade não é apenas o resultado de uma operação aritmética de divisão entre a massa e o volume de uma substância, mas esse conceito é muito mais amplo e está relacionado a outros, como compressão e empacotamento. Por exemplo, quanto maior for o empacotamento dos átomos, mais densa é a substância. Da mesma forma, quanto maior for a compressão sobre um objeto, maior será a sua densidade. A densidade absoluta ou massa volumétrica, define-se como a propriedade da matéria correspondente à massa por volume. A densidade relativa é a razão entre as densidades absolutas de duas substâncias, onde normalmente a água é utilizada como substância padrão, pela conveniência da sua densidade (1, g/cm³)
A picnometria é um processo que utiliza um picnômetro (de líquidos ou sólidos) para determinar a densidade relativa de dois materiais (líquido-líquido ou líquido-sólido). Existem dois tipos de picnômetros: de líquidos e de sólidos. O processo de enchimento de um picnômetro faz-se através do escorrimento do líquido pela parede, para evitar a formação de bolhas de ar, que são fontes de erros experimentais.
A aerometria utiliza um densímetro, aparelho utilizado para medir a massa volumétrica de líquidos. O densímetro deve ser imerso num recipiente, cheio do líquido do qual se pretende conhecer a densidade, de modo a que este flutue sem entrar em contato com as paredes ou com o fundo da proveta. O densímetro utiliza o princípio do empuxo descoberto por Arquimedes (o empuxo é a força que provoca a flutuação dos corpos nos líquidos, sendo proporcional a densidade, ao volume do corpo e a aceleração da gravidade).
Somente após o entendimento dos vários conceitos, há o início do experimento para a obtenção da densidade das amostras (sólidas e líquidas) através das técnicas previamente citadas.
INTRODUÇÃO
DENSIDADE
PICNOMETRIA
AEROMETRIA / DENSIMETRIA
Reagentes: Água Destilada, Álcool 30% e Álcool 50%.
3.1.3.
Cuba Densímetro Proveta
Reagentes: NaCl a 0,02M; 0,04M; 0,06M; 0,1M.
3.2 METODOLOGIA
3.2.1.
estufa dessecador barômetro termômetro
vidro de relógio balança comum balança analítica
Materiais utilizados para a técnica de determinação de densidade de líquidos (aerometria):
Método utilizado para a determinação da densidade de sólidos:
Foram selecionadas cinco amostras metálicas para realizar o experimento; a fim de evitar que a umidade interferisse no desenvolvimento do processo e consequentemente, diminuindo a fonte de erro experimental, as amostras foram mantidas na e posteriormente levadas ao para esfriarem. Houve a leitura da pressão ambiente, 712mmHg, (através do ) e da temperatura ambiente, 25°C, pelo.
As amostras, enumeradas de 1 a 5, encontravam-se em um e foram pesadas uma a uma, primeiramente na e em seguida na. Após a pesagem, foram feitas suposições sobre a composição de cada amostra, até chegar-se a um consenso.
Foi colocado com o auxílio de uma , determinada quantidade de água destilada em uma e então foi verificada a medida (volume inicial). Colocou-se então, a amostra 1 (denominada pela turma de “Zinco”) na proveta e observou-se, novamente, a medida (volume total). Confira os dados na.
Como vimos anteriormente, sobre a densidade, percebe-se que a massa volumétrica mede o grau de concentração de massa em determinado volume. Neste caso, deve-se calcular a variação do volume de água destilada na proveta (Volume Total – Volume Inicial = Volume Deslocado). Já tínhamos o conhecimento da massa de cada amostra, em seguida obtivemos o volume das mesmas; Podemos então calcular a densidade; A densidade absoluta (ñ) de uma substância é definida como a relação entre a sua massa e o seu volume. Em seguida, podemos comparar os resultados obtidos, com a densidade teórica de cada metal, para que, desta forma, possamos descobrir se a amostra foi nomeada corretamente pela turma. (Dados na ).
pisseta proveta
Tabela 1
Tabela 2
Amostra
1 2 3 4 5
Peso B. Comum
3,4 g 3,48 g 9,2 g 9,32 g 1,2 g 1,29 g 5,1 g 5,10 g 7,7 g (^) 7,77 g
Peso B. Analítica Nomeclatura
Zinco Cobre Chumbo Aluminio Ferro
Volume Inicial
25 mL 28 mL 26 mL 27 mL 26 mL
Volume Total
26 mL 29 mL 27 mL 29 mL 28 mL Tabela 1: Dados obtidos na experiência (densidade de sólidos)
Tabela 2: Densidade obtida na experiência x Densidade Teórica
Amostra
1
2
3
4
5
3,4 g/mL 7,1 g/cm³ 9,2 g/mL 8,96 g/cm³ 1,2 g/mL 11,4 g/cm³ 2,55 g/mL 2,7 g/cm³ 3,89 g/mL 7,9 g/cm³
Suposto Material
Zinco - Cobre Cobre Chumbo - Aluminio Aluminio Ferro -
Densidade Teórica Densidade do Suposto Material
1 mL 1 mL 1 mL 2 mL 2 mL
Volume Deslocado
Material Real
relativamente pequena 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. (Dados na ).
A temperatura ambiente era de 25°C e não 20°C; bem como a temperatura da água (não foi medida), mas certamente não estava a 4°C como citado na tabela teórica. Absorção de umidade ambiente na superfície do frasco durante a pesagem. Evaporação do líquido durante a pesagem. Líquidos voláteis precisam de picnômetros com tampa no braço lateral.
Método utilizado para a determinação da densidade de líquidos, através da aerometria:
Nesta experiência, colocamos a proveta dentro de uma (para evitar a contaminação da bancada). Foram separadas 5 amostras de Cloreto de Sódio (NaCl), dentre estas, uma tinha concentração desconhecida. Preenchemos a proveta com NaCL (20 g/L) até que houvesse o derramamento de um pouco da amostra; O foi mergulhado no líquido, cuidadosamente, para que não houvesse o contato com as paredes ou com o fundo da proveta. Quando o densímetro criou uma resistência no cloreto de sódio, ele foi totalmente solto na substância, para que, finalmente, pudéssemos realizar a leitura da densidade. Repetimos o processo com as demais amostras de NaCl, conforme os dados da :
Tabela 4
Possíveis Fontes de Erro:
1.
cuba
densímetro
Tabela 5
Picnômetro Amostra
Densidade Teórica
Taxa de Massa Variação
Densidade Obtida
1 Água
2 Álcool 30%
(^3) Álcool 50%
49,54 g 0,997 g/cm³ 0,0056 g/cm³ 48,11 g 45,46 g
0,9914 g/cm³ 0,9622 g/cm³ - - 0,9092 g/cm³ - -
Tabela 4: Densidade obtida na experiência x Densidade Teórica
Podemos observar que a amostra desconhecida possui a mesma densidade da amostra 1, portanto, é uma solução também de NaCl, 20 g/L.
A temperatura ambiente era de 25°C, e não 20°C e a temperatura da água (não foi medida), mas certamente não estava a 4°C como citado na tabela teórica. Absorção de umidade ambiente na superfície do frasco durante a pesagem. Evaporação do líquido durante a pesagem. Líquidos voláteis precisam de picnômetros com tampa no braço lateral.
Possíveis Fontes de Erro:
1.
Tabela 5: Densidade obtida nas diferentes concentrações de NaCl
Amostra
1
2
3
4
5
Concentração da Solução
20 g/L 1,005 g/mL 40 g/L 1,020 g/mL 60 g/L 1,030 g/mL 100 g/L 1,055 g/mL Desconhecida (^) 1,005 g/mL
Densidade Prática
Densidade Teórica
-**
Além disso, caso a amostra não esteja completamente submersa, não haverá uma leitura correta do volume de H²O, alterando assim, o valor da densidade prática que será calculada no experimento.
Ocorresse a formação de bolhas na superfície da amostra.
A formação de bolha de ar na superfície da amostra, alteram o valor na leitura do volume, alterando diretamente, o resultado do calcula da densidade.
Explique as outras prováveis fontes de erro desta experiência, justificando-as.
Todas as prováveis fontes de erros já foram citadas no relatório, ao final da explanação de cada experimento.
Porque a água é usualmente empregada como substâncias padrão nos cálculos de densidades relativas?
De modo geral, o padrão utilizado é a água destilada a 4° C, cuja densidade absoluta é considerada como 1g/cm³, facilitando a comparação entre as demais amostras, bem como o cálculo das mesmas.
A densidade é determinada em duas etapas: Primeiro determina-se a massa do corpo cuja densidade se quer medir; em seguida, determina- se a massa de água destilada à temperatura de 4° C, cujo volume seja igual ao do corpo em questão. Obtidos esses dois valores, basta dividir o primeiro pelo segundo, para se estabelecer o valor da densidade.
Calcule a densidade dos seguintes casos: Uma esfera metálica que tem um diâmetro de 0,715cm e por massa 1,755g;
Se a esfera possui diâmetro de 0,715cm, seu raio (r = d/2) é 0,3575cm. Primeiramente, calculamos o volume da esfera metálica:
b.
a.
Tendo conhecimento do volume e da massa da esfera, calculamos a densidade:
De uma liga metálica na forma de um disco chato com 3,15cm de diâmetro e 0,45cm de espessura, com um orifício de 0,70cm de diâmetro no centro. A massa do disco é de 22g.
Se o disco possui diâmetro de 3,15cm, seu raio (r = d/2) é 1,575cm. Primeiramente, calculamos o volume total do disco:
Em seguida calculamos o volume da área vazada, para que possamos subtrair do volume total:
Vtotal – Vvazado = Volume do Disco -> 16,3650 – 0,179589 = 16,185411 cm ³
Tendo conhecimento do volume e da massa da esfera, calculamos a densidade:
b.
5.3. determinação da densidade relativa de um sólido por aerometria
concentração comum
densidade
6.
7.
Na experiência da , percebeu-se que, quanto maior a concentração da solução de NaCl, maior é a densidade da mesma, entretanto, não devemos confundir com a densidade da solução. A concentração comum expressa a massa total (soluto + solvente) de um certo volume de solução. A não é, portanto, uma maneira de expressar a concentração de uma solução, mas está relacionada a ela, uma vez que, ao variar a concentração do soluto, há a variação também da densidade.
Com as práticas realizadas, podemos associar corretamente cada material com o seu uso específico, facilitando a compreensão de cada experiência e evitando equívocos. Aprendemos a correta maneira de verificar a medida de volume, onde o fundo da bolha do menisco (marcação) deve ficar em cima da linha de medição. As experiências efetuadas mostraram como determinar a massa volumétrica de sólidos e líquidos, este último por aerometria e por picnometria. Para determinar a densidade de um líquido por aerometria é necessário recorrer ao uso de um densímetro, aparelho mede a massa específica de líquidos. Para determinar a densidade relativa de um líquido por picnometria é necessário utilizar um picnômetro de líquidos que é um frasco de vidro utilizado para determinar a densidade relativa entre líquidos. Como não tínhamos os valores tabelados da densidade do álcool (a 30% e 50%) e do NaCl nas seguintes concetrações: 20 g/L, 40 g/L, 60 g/L, 100 g/L; não foi possível comparar o valor de densidade obtido com o valor de densidade teórico.
FELTRE. Feltre. Química geral, vol. 1, p.45 – 47,2000.
PERUZZO , T.M. & CANTO , E.L - Química na abordagem do cotidiano. 2ª edição, V..3, Ed. Moderna, SP, 2000
http://www.eel.usp.br/julio/quimicageralexperimental2006.doc. (Último acesso em 20/04/2009)
CONCLUSÃO
REFERÊNCIAS
C =
m
V
soluto
solução
d =
m
V
solução
solução
