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Densidade Relativa dos Metais (Atividade Laboratorial)

Resumo do trabalho

Relatório de atividade laboratorial realizado no âmbito da disciplina de Física e Química A do 10º ano e que pretende medir a densidade relativa dos metais.


Física e Química A – 10º ano

Atividade Laboratorial 1.3. Densidade Relativa dos Metais (Química)

A massa volúmica ou densidade representa-se pela letra grega r (ró) e indica a massa existente por unidade de volume. Calcula-se dividindo a massa, m, pelo volume, V, do corpo:

densidaderelativamateriais

A massa volúmica de sólidos e líquidos depende da temperatura, por isso, devemos sempre indicar a temperatura a que se trabalhou.

A densidade relativa, d, indica a razão entre a massa volúmica do material em estudo, rmaterial, e a massa volúmica de um padrão (água, a 4°C, no caso de sólidos e líquidos). Não tem unidades. A massa volúmica da água a 4°C é 1,00 g/cm3.

Na técnica da picnometria a densidade relativa é determinada pelo quociente entre a massa de um dado corpo, mcorpo, e a massa de água que tenha o mesmo volume desse mesmo corpo, densidaderelativamateriais01a

densidaderelativamateriais02

Um picnómetro de sólidos é um pequeno frasco de vidro, cuja tampa tem um traço de referência por onde se acerta um líquido (geralmente água). É usado para encontrar a massa da água, , que tem o volume igual ao do corpo do sólido que foi colocado no seu interior.

I – Trabalho laboratorial

Determinação da densidade de um sólido por picnometria Material:
Picnómetro sem tampa (60 ± 0,05)ml, 20°C Balança Semi analítica (310 ± 0,001)g
Picnómetro com tampa 50 ml Termómetro Digital (-50°C a +300°C ± 0,1°C)
Gobelet 10 ml Esguicho
Papel Absorvente Água Destilada
Esferas de chumbo Philip Harris Pinça

Diagrama de Sequência:

densidaderelativamateriais03

Registo de Dados:

Metal Ensaio* Massa Gobelet/g Massa, mA/g Massa, mB/g Massa, mC/g Incerteza massa/g T/°C Incerteza T/°C
Chumbo 1 9,538g 18,638g 131,274g 130,472g 0,001g 19,3°C 0,1°C
2 9,751g 43,545g 120,94g 117,893g 20,5°C
* Ensaio 1: Picnómetro sem tampa; Ensaio 2: Picnómetro com tampa Legenda:
  • mA = Peças de metal (Chumbo) +Gobelet
  • mB = Picnómetro com água+ Peças de metal no exterior + Gobelet
  • mC = Picnómetro com água + Peças de metal no interior + Gobelet

Cálculos efetuados:

densidaderelativamateriais04       densidaderelativamateriais04a     densidaderelativamateriais04b

Metal Ensaio Massa do metal/g Massa da água/g d Erro(%)
Chumbo 1 9,100g 0,802g 11,4 0,035%
2 33,794g 3,047g 11,09 2,282%

Análise de Resultados:

Tendo em conta todos os valores obtidos na atividade laboratorial podemos afirmar que o grupo teve sucesso na realização da mesma, visto que conseguimos obter valores exatos, ou seja, valores com um erro percentual inferior a 5%.

Este sucesso deveu-se a várias razões, que evitaram erros sistemáticos e aleatórios, como secar completamente os picnómetros, retirar todas as bolhas de ar da água, acertar a parte inferior do menisco pelo traço de referência, a utilização de dois picnómetros diferentes com incertezas diferentes e a manipulação correta dos instrumentos de medição.

Na atividade experimental utilizámos um picnómetro com tampa e outro sem tampa. Tendo em conta que o picnómetro com tampa tem um funil mais estreito que o picnómetro sem tampa, então o picnómetro com tampa tem uma maior exatidão. Todavia, foi precisamente com o picnómetro com tampa que tivemos um erro percentual superior. Os erros cometidos nesse ensaio não são por nós conhecidos, mas poderíamos ter tido um maior cuidado a secar completamente o picnómetro, a retirar todas as bolhas de ar da água e a acertar a parte inferior do menisco pelo traço de referência.

Comparando os nossos valores com os do outro grupo que realizou a densidade do chumbo ( 1º Ensaio-13,82  2º Ensaio-11,43) podemos verificar que os mesmos são relativamente próximos, exceto o primeiro ensaio, concluindo então que realizámos a experiência sob as mesmas condições.

Outro fator que pode ter contribuído para que os erros percentuais tenham sido superiores, foi o facto que medirmos a massa da água a cerca de 20°C e não a 4°C como convencionado.

Tabela Global com os valores das densidades relativas dos metais:
Metal  d Densidade tabelada
Chumbo 11,4 11,35
Zinco 7,12 7,130
Alumínio 2,69 2,70
Prata 7,33 10,50
Cobre 8,95 8,9



169 Visualizações 02/02/2017