Coluna de densidade

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Introdução

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Cadastrada por Carolina Saldanha

Material - onde encontrarem laboratórios e lojas

especializadas

Material - quanto custaaté 10 reais

Tempo de apresentaçãoaté 1 hora

Dificuldadefácil

Segurançaseguro

Materiais Necessários

Faça uma coluna de fases coloridas, utilizando somente soluções água-açúcar.

* Açúcar cristal;* Água;* Corantes alimentícios diversos;* 2 provetas de 25 mL e 100 mL;* 1 tubo cilíndrico de vidro (capacidade mínima 120 mL);* 6 béqueres de 50 mL;* 1 béquer de 500 mL;

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* 1 espátula;* 1 suporte universal;* 1 bureta;* 1 garra;* 1 mangueira fina (mangueira de aquário);* Balança;* Agitador magnético com aquecimento.

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Passo 1

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Preparo de uma solução saturada de açúcar

Em um béquer de 500 mL pese 211,0 g de açúcar e adicione 100 mL de água. Utilize o agitador mag-nético com aquecimento brando para ajudar na dissolução completa do açúcar. O aquecimento também pode ser feito no fogão, em fogo baixo.

Deixe a solução esfriar completamente antes de prosseguir.

Massa de açúcar utilizada.

Adição de 100 mL de água. Preparo da solução saturada de açúcar utilizando o agitador.

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Passo 2

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Preparo das soluções de diferentes densidades

Numere pequenos béqueres de 1 a 6.

Adicione a esses béqueres as seguintes quantidades de água e solução saturada de açúcar:

Béquer 1: 20 mL de águaBéquer 2: 16 mL de água + 4 mL da solução saturada de açúcarBéquer 3: 12 ml de água + 8 mL da solução saturada de açúcarBéquer 4: 8 mL de água + 12 mL da solução saturada de açúcarBéquer 5: 3 ml de água + 17 mL da solução saturada de açúcarBéquer 6: 20 mL da solução saturada de açúcar

A cada uma das soluções adicione algumas gotas de corante de cores diferentes.

Preparo das soluções. Soluções.Adição de corantes.

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Passo 3

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Montagem da coluna

Prenda a bureta no suporte universal com o auxílio da garra. Introduza a mangueira na ponta da bureta. A outra extremidade da mangueira deve ficar no fundo do tubo cilíndrico de vidro.

Adicione o conteúdo do béquer 1 (20 mL de água) à bureta.

Abra a torneira e deixe o líquido escoar pela mangueira lentamente.

Obs: Não deixe escoar o líquido totalmente, para evitar a formação de bolhas na mangueira.

Adicione a solução do béquer 2 ao cilindro, como descrito para o béquer 1, mantendo a mangueira sempre no fundo do cilindro. Repita o mesmo procedimento para adicionar as outras soluções, seguindo a ordem crescente de quantidade de solução água-açúcar. (Ordem apresentada no passo 2).

Obs: Antes de terminar o escoamento da última solução feche a bureta e retire cuidadosamente a mangueira do cilindro de vidro, evitando movimentos bruscos.

Coluna de densidade.Mangueira no fundo do tubo cilíndrico de vidro.Mangueira conectada à extremidade da bureta.

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Passo 4

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O que acontece

O açúcar é constituído por moléculas de sacarose que apresentam muitos grupos hidroxila (-OH). Isso permite que ele se solubilize facilmente em água devido à formação de ligações de hidrogênio. Essa é a razão pela qual foi possível dissolver grande quantidade de açúcar (211,0 g) em apenas 100 mL de água.

A densidade é a relação entre a massa de um material e o volume por ele ocupado:

d= m/ V

Nesse experimento, a densidade de cada solução está relacionada à quantidade de soluto (açúcar) presente em um mesmo volume de solução (20 mL). Ao aumentar a quantidade de açúcar, aumentam a sua concentração e a densidade da solução.

Inicialmente, adicionou-se ao cilindro o líquido menos denso (água pura). A segunda solução adicionada, mais densa, ficou no fundo do cilindro, deslocando a camada de água para cima. O mesmo foi observado em cada adição, até a última solução (a mais concentrada).

Obtêm-se então, diferentes fases delimitadas pela diferença de densidade entre elas.

Observação:Observa-se que as fases tendem a misturar-se com o tempo em função da movimentação das partículas no líquido. As fases menos concentradas, menos densas e também menos viscosas*, misturam-se antes daquelas mais concentradas. Isso ocorre porque nas fases mais viscosas as partículas de sacarose apresentam maior dificuldade de mover-se umas em relação às outras já que há mais interações entre suas moléculas.

* A viscosidade expressa a resistência de um líquido para fluir.

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Passo 5

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Para saber mais