Home » Secundário » 10º Ano » Física e Química » Determinação de Constantes Físicas (Densidade relativa)

Determinação de Constantes Físicas (Densidade relativa)

Todos os trabalhos publicados foram gentilmente enviados por estudantes – se também quiseres contribuir para apoiar o nosso portal faz como o(a) Leonardo Fernandes e envia também os teus trabalhos, resumos e apontamentos para o nosso mail: geral@notapositiva.com.

Resumo do trabalho

Trabalho/Relatório sobre a Determinação de Constantes Físicas (Densidade relativa), realizado para a disciplina de Física e Química (10º ano).

---

Sumário

No dia 29 de novembro de 2012 (quinta feira), na aula de Física e Química A, realizámos uma atividade experimental cujo objetivo consistiu em determinar a densidade relativa de um material sólido e insolúvel (chumbo comercial), usando um picnómetro de sólidos. Nesta atividade, a substância em causa foi o chumbo (comercial) e a substância tomada como referência foi a água destilada, a 17,1ºC. A densidade obtida foi, tal como o esperado, mais baixa que a densidade relativa do chumbo puro (11.4 g/ml, enquanto que o valor obtido foi de 8.98 g/ml).

Objetivos

• Determinar, com base num picnómetro de sólidos, a densidade relativa do chumbo.
• Comprovar a sua pureza.
• Aprender a trabalhar no laboratório e manusear os materiais.

Introdução teórica

A densidade é uma propriedade física que é determinada através de outras duas grandezas, a massa e o volume. É obtida através da seguinte expressão: densidade = massa ÷ volume.

A massa é uma propriedade física de todos materiais, que consiste na quantidade de matéria que o material contém. No Sistema Internacional, a medida padrão é o quilograma (Kg), uma grandeza fundamental.

O volume também é uma propriedade física de todos os materiais, que se resume ao espaço ocupado pelo material em questão. A unidade padrão é o metro cúbico (m³), uma grandeza derivada.

Assim quando se calcula a densidade a unidade padrão é o Kg/m³.

A densidade relativa é uma propriedade física intensiva, ou seja, não depende da quantidade da substância em causa e é adimensional. É obtida através da razão entre a densidade da substância em questão e outra, tomada por referência. Normalmente, a substância tomada como referência para sólidos e líquidos é a água destilada a 4ºC. Esta propriedade permite-nos distinguir substâncias puras de misturas, se conhecermos o valor usado na tabela periódica.

Planeamento

Material utilizado

• Chumbo comercial no estado sólido.
• Picnómetro de sólidos com capacidade de 50 ml.
• Balança de precisão (± 0.001 g).
• Garrafa de esguicho com água desionizada.
• Vidro de relógio.
• Papel absorvente.

Execução

• Mediu-se a massa, m, da amostra sólida. Registou-se o valor da tabela.
• Encheu-se o picnómetro com água desionizada, até ao traço de referência, evitando a formação de bolhas de água.
• Mediu-se a massa, M, do picnómetro cheio de água com o sólido ao lado. Registou-se o valor na tabela.
• Introduziu-se a amostra sólida dentro do picnómetro e retirou-se a água em excesso, com o papel absorvente. Limpou-se o picnómetro.
• Mediu-se a massa, M ´, do picnómetro, com água e sólido.
• Calculou-se a massa, m ´, da massa da água deslocada pelo sólido.
• Mediu-se a temperatura da água

Resultados Obtidos/Cálculos necessários

m _{massa da amostra sólida (chumbo)} = (2,487±0,001) g

Massa média: 2,487 g

1º leitura: 2,486 g   |di| = 0,001 g

2ª leitura: 2,487 g   |di| = 0,000 g                            di_m = 0,001 g

3ª leitura: 2,488 g   |di| = 0.001 g

M _{massa (picnómetro + água) e chumbo} = (84,687 ± 0,009) g

Massa média: 84,687 g

1º leitura: 84,700 g   |di| = 0,013 g

2ª leitura: 84,680 g   |di| = 0,007 g                          di_m = 0,009 g

3ª leitura: 84,680 g   |di| = 0.007 g

M ’ _{massa (picnómetro + água + chumbo)} = (84,410 ± 0,001) g

Massa média: 84,410 g

1º leitura: 84,411 g   |di| = 0,001 g

2ª leitura: 84,409 g   |di| = 0,001 g                          di_m = 0,001 g

3ª leitura: 84,410 g   |di| = 0,000 g

m’(_{massa da água deslocada)} = M – M’=

= 84,687 – 84,410 = 0,277 g

d_{pb (chumbo)} =  =  =

O resultado final que obtivemos para a densidade relativa do chumbo em relação à água a 17,1 ºC foi 8,98.

Análise/Conclusão

Foram cumpridos os objetivos inicialmente propostos por esta atividade. O valor obtido foi, como esperado, inferior ao valor da tabela periódica, isto porque o chumbo utilizado era uma mistura de chumbo e uma liga metálica de ferro, ou seja, não era chumbo puro.

É de observar que os resultados obtidos foram condicionados por erros fortuitos, apesar do esforço para os atenuar. Neste caso foi a presença de bolhas de ar na água desionizada colocada no picnómetro.

Deve-se referir ainda que o resultado final, comparando com a tabela periódica, variou um pouco, devido à temperatura da água. Esta, estava a uma temperatura de 17,1 ºC, e a sua densidade seria aproximadamente 999,1 Kg/m³, contrastando, a densidade da água a 4ºC (valor normalmente tomado como referência) é de aproximadamente 999,9 Kg/m³.

Esta experiência não foi difícil de realizar porque a professora ajudou ao seu desenvolvimento.

Bibliografia

-SIMÕES, Teresa; QUEIRÓS, Maria e SIMÕES, Maria; 2010, Química em contexto, Porto Editora, Porto

-http://www.slideshare.net/joanacordeiro18/relatrio-de-fq-a, consultado em 03/12/2012

Autores:

-Leonardo Fernandes 10ºC Nº17 -Ruben Gaspar 10ºC Nº26 -Rui Bento 10ºC Nº27

1634 Visualizações 15/02/2017

---