Várzea Grande – MT, 2014/2

Centro Universitário – UNIVAG

GPA. Ciências Agrárias, Biológicas e Engenharias.

ENGENHARIA CIVIL

Laboratório de Química Geral

DETERMINAÇÃO DE DENSIDADE DE AMOSTRA SÓLIDA E LÍQUIDA

Nome Completo Assinatura

1 David Gomes Tonholo

2 Daylson Bandeira Maciel

3 Gilvan Dias da Cunha Junior

4 Igor Fernandes Cardoso

5 Jadiel Papini de Fialho de Godoi

6 João Paulo de Oliveira Costa

7 Juliano Kimura

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SUMÁRIO

1 Densidade 03

2 Massa Especifica 03

3 Materiais Utilizados 04

4 Determinação da Densidade de Amostras Solida 04

5 Determinação da Densidade de Amostras Liquida 06

6 Influência da Temperatura na Densidade 07

7 Comparação entre Médias 08

8 Erro Relativo ou Erro Percentual 08

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1. DENSIDADE

Densidade como conceito é uma das propriedades dos sólidos, dos líquidos e inclu-

sive a medida do grau de compactação de um material, sua densidade. Esta é uma medi-

da de quanto material se encontra comprimido num espaço determinado, em termos

mais técnicos, densidade é a quantidade de massa por unidade de volume.

Dessa forma, essa define como a relação que existe entre o volume e a massa de um

objeto ou substância. É uma propriedade física que é característica das substâncias puras

e é considerada uma propriedade intensiva, já que é independente ao tamanho da mos-

tra. A densidade é uma propriedade física importante e pode ser utilizada para distinguir

um material puro de um impuro (ou de ligas desse metal), pois a densidade dos materi-

ais que não são puros (misturas) é uma função da sua composição.

Densidade = Massa = m (gramas)

Volume V (cm³)

2. MASSA ESPECIFICA

Esta grandeza, característica específica de cada substância, é conhecida também pe-

lo nome de densidade absoluta. Vamos representá-la aqui pela letra grega μ (mi). É de-

finida pela relação entre a massa e o volume da substância considerada. Se a

massa é expressa em gramas (g) e o volume em cm³, a massa específica, no sistema

prático, é expressa em g/cm³ (gramas por centímetro cúbico). No SI (Sistema Internaci-

onal de Unidade), a massa é dada em quilogramas e o volume em m3, portanto a massa

específica é expressa em kg/m³.

μ = massa (kg)

Volume (m³)

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3. MATERIAIS UTILIZADOS

Balança analítica de precisão (BEL engineering)

Béquer 10ml

Erlenmeyer;

Espátulas;

Pipetas Volumétricas;

Provetas;

Água destilada;

Álcool etílico;

Óleo de soja;

Objetos Metálicos

Relógio de vidro;

4. DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE AMOSTRAS SOLIDA

Para que seja possível identificar qualquer elemento, substância ou mistura que

compõe determinado sólido é preciso verificar a quantidade de massa que á amostra

ocupa no espaço. O cálculo da densidade torna possível a identificação desses dados

para que então possa se comparar com as informações da literatura. Para sólidos irregu-

lares o método físico de deslocamento volumétrico é a forma mais precisa verificar o

volume que determinada amostra ocupa no espaço.

Material 01 – Prego

m=4,07g ρ=4,07/0,4

Δv = 0,4 cm³ ρ=10,175g/cm³

Material 02 – Parafuso do Conector

m=5,27g ρ=5,27/0,5

Δv = 0,5 cm³ ρ=10,54g/cm³

5

Material 03 – Clipe

m=0,68g ρ=0,68/0,1

Δv = 0,1 cm³ ρ=6,8g/cm³

Material 04 – Porca

m=3,21g ρ=3,21/0,5

Δv = 0,5 cm³ ρ=6,42g/cm³

Os procedimentos a seguir foram utilizados para calcular a densidade dos quatro

materiais acima.

Primeiro passo: foram colocados 8 ml de água destilada na proveta de 10 ml, pa-

ra aferir o volume deslocado do material solido

Segundo passo: foi medida a massa de cada material seco na balança analítica

Terceiro passo: Calcular a densidade de cada material

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5. DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE AMOSTRAS LIQUIDA

A densidade dos líquidos pode ser determinada analogamente à densidade dos sóli-

dos, medindo-se a sua massa e determinando-se o seu volume. Entretanto, no caso dos

líquidos, uma alteração relativamente pequena na temperatura pode afetar considera-

velmente o valor da densidade, enquanto que a alteração de pressão tem que ser relati-

vamente alta para que o valor da densidade seja afetado.

Material 01 – Água

m=9,95g ρ=9,95/10

v = 10 cm³ ρ=0,995g/cm³

T = 28°C

ρH2O 28°C= 0,99622g/cm³

Material 02 – Álcool

m=7,79g ρ=7,79/10

v = 10 cm³ ρ=0,779g/cm³

T = 28°C

ρ Álcool 28°C= 0,8007g/cm³

Material 03 – Óleo de soja

m=8,99g ρ=8,99/10

v = 10 cm³ ρ=0,899g/cm³

T = 29°C

ρ Óleo 28°C= 0,891g/cm³

Os procedimentos a seguir foram utilizados para calcular a densidade dos quatro

materiais acima.

Primeiro passo: Medir a temperatura da amostra liquida no béquer, e colocar

10ml da pipeta volumétrica

Segundo passo: Colocar a amostra do liquido no erlenmeyer e aferir sua massa

na balança analítica

Terceiro passo: Calcular a densidade de cada material

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6. INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA (°C) NA DENSIDADE

Observamos que uma substância qualquer, quando aquecida, se dilata, isto é, seu

volume torna-se maior. Lembre-se do que acontece com o termômetro, para medir tem-

peraturas. O mercúrio, quando aquecido, aumenta de volume, subindo na escala. Apesar

desse aumento de volume, a massa da substância permanece a mesma (lembre-se de que

a massa é uma grandeza constante). Vimos que a densidade absoluta é a relação entre

massa e volume. Mantendo a massa constante e fazendo o volume variar, estamos, au-

tomaticamente, provocando uma variação na densidade da substância. A conclusão,

portanto, é que a densidade absoluta varia com a temperatura. Como mostra o gráfico

abaixo representa a densidade em função da temperatura.

Imagem adaptada: http://www.portalaction.com.br/en/node/1138

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7. COMPARAÇÃO ENTRE MÉDIAS

MATERIAL DENSIDADE TE-

ORICA (g/cm³)

DENSIDADE DA

AMOSTRA

(g/cm³)

COMENTÁRIOS

PREGO

7,86

10,175

A densidade do prego esta ele-

vada por causa de sua oxidação

PARAFUSO

DO CONEC-

TOR

10,54

_

Essa densidade esta mais próxi-

ma do chumbo, mas não pode

ser por que ele é toxico e bioa-

cumulativo

CLIPE

7,13

6,8

Pelo valor mais próximo da den-

sidade teoria pode se afirmar é

feito de zinco

PORCA

7,86

6,42

Sua densidade não foi mais

aproximada por causa de sua

oxidação

ÁGUA

0,99622

0,995

As suas densidades foram prati-

camente as mesmas devido a sua

temperatura

ÁLCOOL

0,8007

0,779

A densidade da amostra foi me-

nor por causa da alta volatilidade

do álcool

ÓLEO DE SO-

JA

0,891

0,899

Suas densidades são praticamen-

te equivalentes por causa da sua

temperatura

8. ERRO RELATIVO OU ERRO PERCENTUAL

AMOSTRA

DOS

MATERIAS

Er(

)

ERRO PER-

CENTUAL

( Er > 0,1% )

COMENTÁRIOS

PARAFUSO

_

_

O erro não foi calculado

por causa da densidade

teórica mais próxima,

que era do chumbo, pois

este é toxico e bioacumu-

lativo

9

PREGO

Er( –

)

29,45

O erro relativo está muito

acima do previsto, dessa

maneira, é um equivoco

afirmar pelo valor da

densidade teórica que o

prego é feito de ferro,

pois pelo conhecimento

do cotidiano pode se

afirmar que este é feito

desse minério.

CLIPE

Er( –

)

4,62

O erro percentual ainda

esta acima do indicado,

mas pode se afirmar pela

densidade teórica que

este é feito de zinco

PORCA

Er( –

)

18,32

O erro percentual ainda

esta acima do indicado,

mas pode se afirmar pela

densidade teórica que

este é feito de Ferro

ÁGUA

Er( –

)

0,122

O erro percentual da água

está mais próximo de

erro indicado

ÁLCOOL

Er( –

)

2,71 O seu erro percentual não

foi próximo, por causa da

sua alta volatilidade.

ÓLEO

Er( –

)

0,89 O erro percentual esta

próximo ao erro relativo

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REFERENCIAS

530 Carvalho, Luiz Fernando Fiatte.

C331 Curso de formação de operadores de refinaria: física aplicada, mecânica

dos fluidos / Luis Fernando Fiatte Carvalho. – Curitiba: PETROBRAS:

UnicenP, 2002.

34 p. : il. color. ; 30 cm.

Financiado pelas UN: REPAR, REGAP, REPLAN, REFAP, RPBC,

RECAP, SIX, REVAP.

1. Física. 2. Hidrostática. 3. Hidrodinâmica. I. Título.

A Determinação da Densidade de Sólidos e Líquidos - Janaína César

Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química

Marco-Aurélio De Paoli

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/11544/articleI.pdf?sequen

ce=3

DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS PELO

PRINCÍPIO DE ARQUIMEDES*

Maria Nazareth Stolf Montanheiro

Departamento de Física – UNIMEP

Piracicaba – SP

Kotz, John C.

Quimica geral e reações químicas, vol. 1 / John C. Kotz, Paul M. Treichel, Gabriela

C. Weaver

Titulo Original: Chemistry & Chemical reactivity .. ed. amereicana