Relatório - Densidade de Soluções PDF

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Relatório da aula prática...

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Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais CAmb

Unidade Contagem Físico-Química

Densidade de Soluções

Professor:

Grupo:

Contagem, 02 de junho de 2017.

Introdução A densidade é a relação de massa por unidade de volume que uma substância ocupa. É expressa pela seguinte fórmula: D=   

M V D = densidade da solução; M = massa da solução; V = volume da solução;

Em uma solução, ocorre uma mistura homogênea de dois compostos, neste caso eles apresentarão as mesmas características físico-químicas, como ponto de fusão, ebulição e densidade, isto ocorre pois haverá a soma dos volumes e densidades dos dois compostos e uma divisão que apresentará valor mediano entre as duas medidas: D=

m1+m 2 v 1+ v 2



m1 = massa do solvente;



m2 = massa do soluto;



v1 =volume do solvente;



v2 = volume do soluto;

Como soluções são formadas por solventes e solutos, podemos dizer que a densidade da solução terá relação direta com a quantidade de soluto adicionada, assim a densidade está também associada à concentração. Podemos determinar a densidade nestas unidades de medida: g/L; g/mL; g/cm3 e Kg/L. Usamos a densidade para determinar a quantidade de matéria presente em uma unidade de volume. Quando dizemos por exemplo que o chumbo possui maior densidade do que o alumínio significa que num dado volume de chumbo há mais matéria que em uma mesma quantidade de alumínio. Para a determinação da densidade de forma precisa em laboratório, contamos com o uso do picnômetro, este é um aparelho que possui grande exatidão dos resultados devido ao volume definido sem necessitar do ajuste do menisco por parte do técnico. Basta apenas certificar-se de que não existem bolhas de ar no interior após o fechamento. O picnômetro é um aparelho construído cuidadosamente para que o volume do liquido colocado dentro dele sempre seja o mesmo. Sua tampa é

esmerilhada e possui um orifício capilar longitudinal. Existem modelos com ou sem o termômetro, com tampa de aço inox, alumínio ou outros. Ele é muito preciso em determinar a densidade das substancias. Esse aparelho dispensa o acerto do menisco, pois o líquido deve transbordar pelo, ficando o picnômetro totalmente cheio.

Objetivos  Medir a densidade a partir de um picnômetro, de diferentes soluções de água de NaCl.

Materiais utilizados 

Água deionizada;



Solução de NaCl 100,0 g/L;



Solução de NaCl 75,0 g/L;



Solução de NaCl 50,0 g/L;



Solução de NaCl 25,0 g/L;



Acetona;



Papel toalha;



Picnômetro;



Balança semi analítica;

Metodologia Para determinar a densidade de cada uma das soluções de água com NaCl: 

Mediu-se a massa de um picnômetro vazio;



Colocou-se no picnômetro uma das soluções (100,0 / 75,0 / 50,0 / 25,0 ou 0,0 g/L) e fechou-se a vidraria com a tampa;



Secamos, com o auxílio de um papel toalha, o líquido derramado na superfície da vidraria;



Certificou-se de que não existam bolhas dentro da vidraria;



Mediu-se a massa do picnômetro com a solução e anotaram-se os resultados;



Calculamos a densidade da solução através da expressão:

Densidade=



massa pic . cheio−massa pic . vazio volume pic .

O procedimento foi realizado com todas as soluções, para isso, lavamos o picnômetro com água deionizada e adicionamos acetona para que a vidraria seque mais rapidamente, após 5 minutos, adicionamos a posterior solução.

Resultados e Discussão Os valores de densidade obtidos foram: Solução 100,0 g/L 75,0 g/L 50,0 g/L 25,0 g/L 0,0 g/L

Densidade (g/L) 1,08066 1,06072 1,04282 1,0261 1,01016

A partir desta tabela, podemos observar que o valor da densidade cresce de acordo com a concentração de soluto adicionada, uma vez que: D=

m1+m 2 v 1+ v 2 Quanto maior a massa da solução, maior será a densidade pois ela é a

razão da massa dividida pelo volume. Neste caso foi utilizado o mesmo volume em uma vidraria precisa, mas a partir do momento que a quantidade de soluto se tornou maior (maior concentração) a solução se tornou mais densa. As concentrações em mol/L são de 1,7mol/L; 1,3 mol/L; 0,9 mol/L, 0,4 mol/L e 0,0 mol/L respectivamente. Observamos que a maior densidade é a da solução de água + NaCl 1,7mol/L e a menor densidade é a da água deionizada pura. No gráfico abaixo podemos observar o crescimento da densidade em função da concentração da solução.

Densidade X Concentração 1.1 1.08

Densidade (g/L)

1.06 1.04 1.02 1 0.98 0.96 100,0 g/L

75,0 g/L

50,0 g/L

25,0 g/L

0,0 g/L

Concentração

Ao realizarmos as medidas, nós lavamos o picnômetro com água deionizada para que não houvesse alteração na concentração de uma solução causada pela medida anteriormente, uma vez que os íons de NaCl se dissociam facilmente na água. Quando adicionamos acetona na vidraria úmida, notamos que ela acelera o processo de secagem. Isto ocorre por causa das interações que ocorrem entre as moléculas de água e acetona, dando a agua uma característica mais volátil como a da acetona devido à suas fortes interações. Como as concentrações em g/L cresceram de 25,0 em 25,0 as densidades foram muito próximas, o que dificultou a visualização de um crescimento exponencial representativo.

Conclusão A partir da análise realizada na prática é possível concluir que, quanto maior a concentração maior a densidade. Esse fato é definido pela fórmula: d = m/v e visto que a prática foi bem efetuada, podemos comprová-lo. As conclusões foram só essas? -0,5

Referências Bibliográficas Densidade de uma solução. Cálculo da densidade de uma solução - Manual da Química. Disponível em: . Acesso em: 1 jun. 2017. http://www.luzpropria.com.br. Aprendendo Mais | Picnômetro – Saiba como Utilizá-lo | SPLABOR - Equipamentos para Laboratórios. Disponível em: . Acesso em: 1 jun. 2017. Ambrogi, A.; Versolato, E.; Lisbôa, J. Unidades modulares de química. Traducao . 1. ed. Brasília: Ministério da Educação e Cultura, 1980....