ESCOLA BÁSICA E SECUNDÁRIA DA CALHETA Departamento de Ciências Naturais e Exatas Física e Química A 10.º ano de escolaridade ANO LETIVO Atividade Laboratorial 1.3. DENSIDADE RELATIVA DE METAIS Nome: n.º Classificação: Data de realização: / / Data de devolução: / / Enc. Educação: Prof.: Objetivo geral Determinar a densidade relativa de metais por picnometria. Introdução 1
Fonte: Manual Química 10.º ano, Areal Editores (2015) Ciências Físico-Químicas 7º ano 2
Questões pré-laboratoriais 1. Suponha que, no laboratório, lhe é fornecido um frasco contendo pequenos pedaços de um metal não identificado. Indique um possível método para identificar o metal. 2. Como se pode ler no texto O picnómetro é um dispositivo, geralmente de vidro, que permite determinar a densidade relativa por comparação direta de massas que ocupam o mesmo volume : Como se pode determinar a massa de água que ocupa o mesmo volume que o sólido? 3. Partindo da expressão da densidade relativa, mostre que, recorrendo a um picnómetro, a m densidade relativa de uma substância sólida pode ser obtida através da expressão d. m 0 m 1 4. Na utilização de picnómetros é comum a formação de bolhas de ar durante o seu enchimento. De que forma é que esse facto poderá afetar o resultado e com se deverá proceder para tentar evitar esse problema? 3
Material e reagentes Água destilada Metal em estudo Picnómetro de sólidos Vidro de relógio Papel absorvente Balança digital com precisão ao centigrama Termómetro com precisão à unidade e com capacidade de fazer leituras entre -10 ºC e 110 ºC Procedimento 1. Construir tabelas semelhantes às sugeridas em Registo e tratamento de dados para registo dos resultados experimentais. 2. Identificar e registar as caraterísticas de todos os instrumentos de medição e as respetivas incertezas de leitura na tabela I. 3. Colocar na balança o vidro do relógio e ajustar a balança a zero. Colocar o metal em estudo no vidro de relógio e registar o valor da massa obtido, m, na tabela I. 4. Encher o picnómetro com água destilada até ao traço de referência, evitando a formação de bolhas de ar no seu interior. 5. Colocar na balança o picnómetro cheio de água juntamente com o vidro do relógio contendo o metal em estudo e registar o valor da massa obtido, m 0, na tabela I. 6. Colocar o metal no interior do picnómetro, evitando que fiquem bolhas de ar aderentes e voltar a ajustar o volume de água pelo traço de referência. 7. Colocar na balança o picnómetro contento a água e o metal, juntamente com o vidro de relógio vazio, e registar o valor da massa obtido, m 1, na tabela I. 8. Medir a temperatura da água destilada utilizada, água, e registar na tabela I. 9. Calcule a massa do volume de água deslocado pelo metal e registe na tabela I. 10. Calcule a densidade relativa do metal e registe o valor na tabela II Figura 1- Procedimento para a determinação da densidade relativa 4
Registo e tratamento de dados Tabela 1 Medição de massa. Medição efetuada Designação Valor medido Incerteza do instrumento de medição Massa (sólido) (g) Massa (picnómetro cheio de água + metal no vidro de relógio) (g) Massa (picnómetro cheio de água e o metal) (g) Massa de água deslocado pelo metal (g) Temperatura da água (ºC) m = m metal m 0 = m picómetro cheio de água + m metal m 1 = m picómetro cheio de água+ metal m = m 0 - m 1 água Conclusões Elabora um relatório onde conste: O registo de todas as medições efetuadas; A elaboração dos cálculos para obtenção de d, E a e E r %; A discussão da exatidão do resultado e caraterização do tipo de erros associados ao trabalho; A proposta de identificação do metal-problema. Resposta às questões pós laboratoriais. Questões pós-laboratoriais 1. Qual é o significado do valor obtido para a densidade relativa da substância? 2. Compare o valor obtido experimentalmente com o valor de densidade relativa tabelado e indique se é provável que o metal em estudo se trate desta substância. 3. Determine o erro percentual do resultado obtido para a densidade relativa do metal. O que se pode concluir sobre a exatidão do resultado obtido experimentalmente? 4. Quais os erros mais comuns que podem ser cometidos no uso do picnómetro e que podem justificar as diferenças entre o valor de densidade relativa obtido experimentalmente e o valor tabelado? Bom trabalho! Mais informações, esclarecimento de dúvidas, em www.ageracaodobotao.wordpress.com Ciências Físico-Químicas 7º ano 5