Equações para o cálculo de densidade na prática

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Após se obter o volume do picnômetro é possível calcular o valor da densidade, , de cada amostra, com base na equação 3:[pic 3]

Equação 3[pic 4]

Onde mi corresponde à massa da solução pesada no picnômetro,visto que a balança encontrava-se tarada com a medida da massa do picnômetro vazio, e V o volume encontrado para o picnômetro.

Tanto para o método do picnômetro quanto para o método do balão volumétrico, as equações acima são válidas.

- Objetivo

- Determinar a densidade da água e de soluções aquosas utilizando o método do picnômetro e do densímetro, aferindo no final da prática qual é o método mais preciso e qual é mais exato.

- Parte Experimental

- Materiais

- Picnômetro

- Provetas de 25 e 250 mL

- Termômetro de -10ºC a 100ºC

- Béqueres de 250 mL

- Densímetro

- Equipamentos

- Balança analítica

- Reagentes

- Etanol absoluto - Marca Synth- 99,5%

- Água destilada

- Solução água + etanol 5%(v/v)

- Solução água + cloreto de sódio 20% (m/v)

- Procedimentos

Todos os procedimentos a seguir foram realizados a uma temperatura de (25,0±0,5)º C.

Na tabela abaixo é apresentado os valores da densidade já tabelados da água nas temperaturas de 15 a 30ºC a 1 atm.

Tabela 1 – Densidade da água em várias temperaturas (1atm)

T(ºC)

g/cm³

T(ºC)

g/cm³

15

0,9991

23

0,9975

16

0,9989

24

0,9973

17

0,9988

25

0,9971

18

0,9986

26

0,9968

19

0,9984

27

0,9965

20

0,9982

28

0,9962

21

0,998

29

0,9959

22

0,9978

30

0,9957

- Método do densímetro

Com o funcionamento baseado no principio de Arquimedes, o densímetro é um instrumento de medicação de densidade de líquidos, segundo o principio de Arquimedes um corpo total ou parcialmente mergulhado em um fluido sofre um empuxo de baixo para cima igual ao peso do fluido por ele deslocado, assim a força resultante deve ser nula para que o corpo esteja em equilíbrio estático.

Neste experimento encheram-se quatro provetas de 250 mL, cada uma com um dos líquidos a serem analisados em cada, mediu-se a temperatura com um termômetro, introduziu-se o densímetro no líquido com cuidado e não deixar tocar na parede da proveta nem mergulhar a haste mais de 1,00 cm acima da base da proveta. É importante fazer a leitura do densímetro observando o valor indicado na sua haste ao nível da superfície livre do líquido.

Figura 1 – Densímetro

[pic 5]

- Método do picnômetro

O picnômetro é um frasco de vidro pensado e construído de uma forma que o volume do líquido presente nele seja invariável.

Figura 2 – Picnômetro

[pic 6]

Para determinação da densidade de um líquido pelo método do picnômetro mediu-se, por meio de um termômetro, a temperatura ambiente do laboratório. Em seguida, pesou-se o picnômetro vazio, e após tarar o seu peso na balança analítica, encheu-se a vidraria completamente com o líquido que se desejava determinar sua densidade. Em seguida realiza-se a pesagem em uma balança analítica tomando as precauções de não pegar na vidraria com a mão e de enxugar toda a parte externa da vidraria com um papel absorvente e lavar bem o recipiente nas trocas de líquidos. O experimento deve ser feito em duplicata.

Efetuar os cálculos com o auxílio das equações 2 e 3 presentes na introdução.

- Resultados e Discussão

Os resultados encontrados foram anotados nas tabelas abaixo, e os cálculos dos valores de densidade, média e desvio padrão apresentados nas tabelas encontram-se ao final deste trabalho em anexo.

Todos os métodos aconteceram a uma temperatura de 23ºC ou 296,15K.

- Método do Picnômetro

Tabela 2 – Método do picnômetro: dados do experimento.

[pic 7]

O volume do picnômetro foi determinado a partir da equação 2, e esse volume é de 56,2632 cm³ e a densidade usada nessa equação foi determinada a partir dos