DETERMINAÇÃO DA MASSA VOLÚMICA DE UM SÓLIDO

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1 Escola Básica dos 2º e 3º Ciclos de Santo António Ciências Físico-Químicas 2009/2010 DETERMINAÇÃO DA MASSA VOLÚMICA DE UM SÓLIDO Trabalho realizado por: Ano: Nº T:

2 Índice Introdução 3 Objectivos.4 Material/ Reagentes..4 Procedimento..4 Resultados /cálculos 5 Discussão.6 Conclusão.6 Bibliografia 7 Adaptado Prof: Teresa Jardim 2

3 Introdução A massa volúmica, ρ, define-se como a propriedade da matéria correspondente à massa contida por unidade de volume, a uma dada temperatura, ou seja, a proporção existente entre a massa de um corpo e seu volume. A massa volúmica pode determinar-se pelo quociente entre a massa, m, e o volume, V, do objecto em estudo, utilizando a expressão: ρ = m/v As unidades mais utilizadas para exprimir a massa volúmica são o grama por centímetro cúbico (g/cm³) e o grama por decímetro cúbico (g/dm³). No Sistema internacional de unidades (SI) usa-se o quilograma por metro cúbico (kg/m³). Se a massa volúmica do alumínio é 2,7 g/cm 3. Isso significa que a cada centímetro cúbico de alumínio possui a massa de 2,7 gramas. Um objecto de alumínio com 27 g então ocupará o volume de 10 cm 3. Esta propriedade é utilizada para identificar substâncias puras, permitindo ainda avaliar o grau de pureza dos materiais. Para determinar a composição de um determinado objecto poderá ser útil efectuar a determinação laboratorial da sua massa volúmica e compará-la com os valores tabelados para vários materiais já obtidos pela comunidade científica que estão disponíveis em literatura diversa. Recorre-se muitas vezes à massa volúmica da água à pressão normal e à temperatura de 25 ºC, é de 1,00 g/cm³. Por exemplo, o alumínio como tem uma massa volúmica superior à da água, afunda-se quando colocado num recipiente contendo água. Um material que apresente um valor inferior ao da água flutuará. Para determinar experimentalmente a massa volúmica de um sólido, existem dois procedimentos fundamentais: Medir a massa do corpo sólido, utilizando uma balança; Medir o volume desse corpo, recorrendo ao método dos deslocamentos. Adaptado Prof: Teresa Jardim 3

4 Objectivos Utilizar a técnica de deslocamento de água no cálculo do volume de um corpo; Determinar as massas volúmicas; Identificar e manipular o material; de laboratório Cumprir com as regras de segurança; Interpretar os resultados obtidos; Aplicar os conhecimentos adquiridos a novas a novas situações. Material/ Reagentes - Amostras de metais - Proveta Graduada de 100 ml - Balança - Esguicho com água - Papel de Limpeza Procedimento 1) Determinou-se com uma balança a massa da amostra e anotou-se o respectivo valor. 2) Deitou-se 50 ml de água na proveta graduada e acertou-se o nível de água com a ajuda de um esguicho. Registou-se o respectivo volume (Volume inicial Vi) 3) Inclinou-se a proveta e mergulhou-se com cuidado a amostra de metal. Registou-se o volume obtido (Volume final Vf) 4) Calculou-se o volume do corpo de metal Vc através da fórmula Vc= Vf-Vi. 5) Calculou-se a massa volúmica (p) para cada amostra. 6) Repetiu-se o procedimento para as restantes amostras. Adaptado Prof: Teresa Jardim 4

5 Resultados Amostras Massa (g) V i (ml) V f (ml) V c (ml) 1 65, , , Cálculos da massa volúmica: Amostras ρ = m/v 1 (65,5/ 8 ) = 8,1875 g/cm 3 2 (15,4/ 1 ) = 15,4 g/cm 3 3 (21,4/ 2 ) = 10,7 g/cm 3 4 (31/ 4 ) = 7,75 g/cm 3 Nota: 1mL = 1 cm 3 Adaptado Prof: Teresa Jardim 5

6 Discussão Analisando os valores de massa volúmica obtidos verificamos que as diferentes amostras não apresentam o mesmo valor, daí que se possa concluir que estas amostras não sejam da mesma substância. Uma vez que os valores são muito variados podemos pensar que se trata de uma mistura de materiais em quantidades diferentes em cada amostra, pois comparando com os valores tabelados (ver tabela), não conseguimos afirmar com certeza qual a composição das amostras. Tabela de valores de Massa Volúmica de algumas substâncias Material Massa Volúmica (g/cm 3 ) Água 1 Acetona 0,791 Aço A 36 7,85 Álcool etílico 0,789 Azeite 0,92 Alumínio 2,7 Cálcio 1,5 Cobre 8,9 Chumbo 11,3 Estanho 7,3 Ferro 7,8 Iodo 4,9 Magnésio 1,7 Ouro 19,32 Prata 10,49 Platina 21,45 Zinco 7,1 Conclusão A densidade de uma substância sólida não depende nem do tamanho nem da forma da amostra: é uma característica da substância. Os materiais que apresentam valores fixos de massa volúmica correspondem a substâncias puras, enquanto os que apresentam valores variáveis correspondem a misturas de substâncias devido à presença de diferentes constituintes na sua composição. Para caracterizar devidamente uma substância, seria necessário determinar os seus pontos de fusão e de ebulição, que, em conjunto com a determinação da massa volúmica, constituem os chamados critérios de pureza de uma substância. Adaptado Prof: Teresa Jardim 6

7 Bibliografia /webgrafia David, Guida; Borges, Maria do Carmo; Preparar os Testes Ciências Físico- Químicas, Areal editores, 2004 Cruz, Ana Cristina; Nunes, Nuno; Acção Reacção 7, Areal editores, 2006 Adaptado Prof: Teresa Jardim 7