Determinação da massa volúmica de um sólidoe

Determinação da densidade relativa de um sólido e de um líquido

Objetivos

1. Determinação da massa volúmica de um líquido por aerometria – em que o seu objectivo é medir a massa volúmica do etanol com um densímetro.

2. Determinação da densidade relativa de um líquido por picnometria – em que o seu objectivo é medir a densidade relativa do etanol pela técnica do picnómetro.3. Determinação da densidade relativa de um sólido por picnometria – em que o seu objectivo é medir a densidade de um prego de latão.

Introdução

Na aula de Físico/Química, foi-nos dada a indicação para realizarmos uma actividade experimental com o tema: Determinação da massa volúmica de um líquido por aerometria, Determinação da densidade de um líquido por picnometria e Determinação da densidade de um sólido por picnometria.

Para iniciarmos este projecto foi necessário realizar uma pesquisa sobre a densidade e sobre os processos de aerometria e de picnometria.

DensidadeA densidade absoluta ou massa volumétrica, define-se como a propriedade da matéria correspondente à massa por volume, ou seja, a proporção existente entre a massa de um corpo e seuvolume. Desta forma pode-se dizer que a massa volúmica mede o grau de concentração de massa em determinado 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 ( = 1,00 g/ cm ).

AerometriaA aerometria utiliza um densímetro, também chamado aerómetro, que é um aparelho que tem como objectivo medir a massa volúmica de líquidos. Existem várias maneiras de conceber este aparelho, sendo uma das mais comuns a de um tubo de vidro longo fechado em ambas as

extremidades. Este tubo é mais largo na parte inferior e possui uma graduação na mais estreita.

Fig. 1 - Densímetro

O densímetro deve ser imerso num recipiente, como uma proveta, cheio do líquido do qual se tenciona conhecer a densidade, de modo a que este flutue sem entrar em contacto 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.

Por causa desta relação é possível descobrir a densidade dado que a aceleração da gravidade é conhecida e constante, o volume do densímetro também é conhecido e constante, assim como a força de empuxo que na flutuação iguala a força do peso.

PicnometriaA picnometria é um processo que utiliza um picnómetro (de líquidos ou sólidos) para determinar a densidade relativa de dois materiais (líquido-líquido ou líquido-sólido).Existem dois tipos de picnómetros: o picnómetro de líquidos e o picnómetro de sólidos.O picnómetro de líquidos é um pequeno frasco de vidro usado para determinar a densidade relativa de líquidos. Este pequeno frasco está completamente cheio quando o tubo da sua tampa estiver também heio de líquido. Isso permite que a capacidade do picnómetro (à mesma temperatura) seja rigorosamente a mesma.

Fig. 2 – Picnómetro de líquidos

O picnómetro de sólidos é também um pequeno frasco de vidro utilizado para determinar a densidade relativa de sólidos granulados ou em pó. A boca do frasco é larga para que se possam introduzir as amostras. A tampa tem uma marca por onde o líquido é acertado com o auxílio de papel absorvente.

Fig. 3 – Picnómetro de sólidos

O processo de enchimento de um picnómetro faz-se através do escorrimento do líquido pela parede, para evitar a formação de bolhas de ar. As bolhas de ar são fonte de erros experimentais. Quando o picnómetro estiver completamente cheio, introduz-se a tampa com um movimento vertical rápido que obrigue o líquido a entrar para o seu interior. Para acertar o líquido pela marca é conveniente utilizar papel absorvente.

Procedimento experimental

1. Determinação da Massa Volúmica por Aerometria

MaterialDensímetroProveta de 250 mL

ReagentesEtanol

Método1. Colocar etanol numa proveta de 250 mL;

2. Mergulhar o densímetro no líquido, de modo a que este não tocasse no fundo ou nas paredes da proveta;

3. Fazer três ensaios desta experiência e lemos o valor da massa volúmica na superfície de afloramento (no contacto entre a superfície do líquido e o densímetro); registámos esses valores.

2. Determinação da Densidade Relativa de um líquido por Picnometria

MaterialPicnómetro de líquidos

Papel Absorvente

TermómetroBalança analítica ou semianalítica

ReagentesEtanolÁgua Destilada

Método1. Medir a massa do pincómetro, m . E registámos o seu valor.

2. Encher o picnómetro com etanol. Evitando a formação de bolhas.

3. Acertar o nível do líquido, no colo do picnómetro utilizando papel absorvente.

4. Medir a massa do picnómetro cheio de entanol, m . E registámos o seu valor.

5. Repetir os passos 2 e 3, utilizando desta vez água.

6. Medir a massa do picnómetro cheio de água, m . E registámos o seu valor.

7. Medir a temperatura, t, da água, utilizando um termómetro.

3. Determinação da densidade relativa de um sólido por picnometria

MaterialPicnómetro de Sólidos

Balança analítica ou semianalítica

Prego de Latão

Papel absorvente

ReagentesÁgua destilada

Método1. Encher o picnómetro de sólidos, com água, até à marca.

2. Secar convenientemente o picnómetro e medimos a sua massa cheio de água, m . E registar o seu valor.

3. Medimos a massa do prego de latão e registámos o seu valor.

4. Colocar o prego dentro do picnómetro cheio de água.

5. Com papel absorvente, acertar a quantidade de água até à marca do picnómetro.

6. Medir a massa do picnómetro cheio de água juntamente com o prego de latão. E registámos o seu valor.

7. Medir a temperatura, t, da água