UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA
DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE
Aluna: Claudiane dos Santos Marinho Prof a: Ana Karla Abud
MACEIÓ-AL, MARÇO DE 2010. Resumo Este presente relatório visa o estudo da determinação da densidade da água e do NaCl 8%, usando o picnômetro e também visa a margem de erro entre as densidades experimentais e as tabeladas (consultada no livro Perry’s Chemical Engineer’s Handbook) à mesma temperatura.
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Índice
1. Fundamentação teórica......................................................04 2. Objetivos do experimento.................................................05 3. Materiais e métodos..........................................................06 4. Resultados e discussões.....................................................07 5. Conclusões.........................................................................09 6. Referências consultadas.....................................................10
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1. Fundamentação teórica As propriedades dos materiais são agrupadas em químicas e físicas. As propriedades físicas são propriedades que podem ser observadas e medidas sem modificação de sua composição. As propriedades físicas podem ser classificadas como extensivas ou intensivas. A
densidade de um corpo é uma propriedade intensiva. A densidade é uma propriedade física importante e pode ser utilizada para distinguir um material puro de um impuro, pois a densidade dos materiais que não são puros (misturas) é uma função da sua composição. Ela também pode ser utilizada na identificação e no controle de qualidade de um determinado produto industrial, bem como ser relacionada com a concentração de soluções.
A densidade absoluta (ρ) de uma substância é definida como a relação entre a sua massa e o seu volume: ρ = m/v
A densidade absoluta é também uma propriedade específica, isto é, cada substância pura tem uma densidade própria, que a identifica e a diferencia das outras substâncias.
Em geral, a densidade dos sólidos é maior que a dos líquidos e esta, por sua vez, é maior que a dos gases. O instrumento utilizado para determinar a densidade, neste presente relatorio, foi o picnômetro.O picnômetro é um pequeno frasco de vidro construído cuidadosamente de forma que o seu volume seja invariável. Ele possui uma abertura suficientemente larga e tampa muito bem esmerilhada, provida de um orifício capilar longitudinal.
Figura 1 - Modelos de picnômetros.
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2. Objetivos do experimento Ter conhecimento da determinação experimental da densidade de uma mistura utilizando o método do picnômetro e aplicar conceitos da teoria de erros.
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3. Materiais e Métodos Os materiais utilizados foi a proveta, balança semi-analítica, picnômetro, água destilada, NaCl 0,08g/ml e o termômetro. Foi escolhido o picnômetro a ser usado e o pesou em balança semi-analítica, determinando m1, a massa do picnômetro vazio. Ciente do valor do volume a ser utilizado, em função da capacidade do picnômetro, mediu o volume em uma proveta e transferiu, com todo o cuidado, para o picnômetro. Efetuou, então, a medição da massa da solução transferida: m solução
=
m picnômetro
−
m picnômetro
vazio
Finalmente, determinou-se a densidade: ρ solução
m solução =
Vsolução
m1
a massa do picnômetro vazio
m2
a massa do picnômetro cheio com o líquido cuja densidade relativa se deseja
determinar m3
a massa do picnômetro cheio de água pura (na prática, água destilada) Assim, densidade relativa do líquido em questão é obtida a partir da equação: ρ líquido,
m líquido água
=
m água
onde: mlíquido= m2-m1 é a massa do líquido em questão que ocupa o volume V do picnômetro mágua= m3-m1 é a massa da água pura que ocupam o mesmo volume V. Em qualquer medida experimental realizada, é necessário que se tenha o conhecimento que fatores das mais diversas ordens podem interferir no resultado final a ser determinado. % Erro
ρ experiment al - ρ tabelado =
ρ tabelado
.100
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4. Resultados e discussões Ao pesar o picnômetro de 50ml, obteve-se uma massa ( m1) de 26,040g. Após medir 50ml de água na proveta e transferir para o picnômetro, o mesmo ficou com uma massa (m3) de 75,400g, logo calcula-se a massa da água: mágua= m3-m1 mágua= 75,400g – 26,040g mágua= 49,36g.
Em seguida, ao pesar no picnômetro os 50ml de NaCl, obteve-se uma massa ( m2) de 78,622g , logo calcula-se a massa do NaCl: = m2-m1
m NaCl
= 78,622g - 26,040g
m NaCl
m NaCl
= 52,582g.
Assim, a densidade relativa do NaCl é:
ρ líquido,
m líquido água
=
m água
mliquido = m NaCl
ρ= (52,582g)/ (49,36g) ρ= 1,065 Calculando a densidade da água e comparando com a densidade tabelada ( ρ água= 0,996g/ml) para 26,6°C (temperatura ambiente do local), tem-se: ρágua= mágua /Vágua ρágua= 49,36g/ 50ml ρágua= 0,9872 g/ml
% Erro
ρ experiment al - ρ tabelado =
ρ tabelado
.100
% Erro= [(0,9872 g/ml – 0,996g/ml) . 100] / (0,996 g/ml) | % Erro|= 0,88%
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Calculando a densidade do NaCl 8% (8g-100ml) e comparando com a densidade tabelada ( ρ NaCl = 1,05412g/ml) para 26,6°C (temperatura ambiente do local), tem-se: ρ NaCl= m NaCl /V NaCl ρ NaCl= 52,582g/ 50ml ρ NaCl= 1,05164 g/ml
% Erro
ρ experiment al - ρ tabelado =
ρ tabelado
.100
% Erro= [(1,05164 g/ml – 1,05412g /ml) . 100] / (1,05412g /ml) | % Erro|= 0,235%
Tais desvios podem ter sido ocasionados devido a impurezas presentes na amostra, transferência de material de um recipiente para outro, descalibração do picnômetro.
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5. Conclusões A partir dos resultados, foi obtido conhecimento das diferenças de densidade experimental e teórica com uma margem de erro de 0,88% para a água e 0,235% para o cloreto de sódio, podendo ter sido ocasionado devido a impurezas, descalibração do picnômetro pelo fato dos 50ml medido na proveta ter sido insuficiente para o volume de 50ml do picnômetro, dentre outros.
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6. Referências consultadas •
Soares, P.A.T., Ferrano, N.G., Santos, J.I.C.
Aulas de Física. 5ª ed., São
Paulo: Atual Editora, v.3,1993. •
Russel, J. B.
Química Geral. Editora McGraw-Hill, São Paulo, 1981.
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