Universidade Federal de Uberlândia – campus Patos de Minas Turma: Engenharia de alimentos Período: 2º Disciplina: Química Orgânica Professoar: Dra. Sabrina Nunes Vieira PRÁTICA : DENSIDADE DE LÍQUIDOS ORGÂNICOS 1) OBJETIVO Determinar a densidade de líquidos orgânicos, conhecer as vidrarias adequadas a estes procedimentos e compreender os fatores que afetam o valor da densidade. 2) INTRODUÇÃO Densidade: Materiais homogêneos em geral, nas quantidades que habitualmente manipulamos, apresentam uma razão constante entre sua massa e seu volume; a essa razão, que pode ser definida como “massa por unidade de volume”, chamamos de densidade absoluta ou de massa específica do material. Representamos a densidade por ρ: ρ=m V ou m=ρV Evidentemente, dá no mesmo dizer que a massa de um material homogêneo é proporcional a seu volume, sendo a constante de proporcionalidade chamada de densidade absoluta. São usadas muitas unidades diferentes para a densidade, mas a mais comum é g/mL (o mesmo que g/cm³). Por exemplo, a massa de 1,00 L de água é 1,00x10³ g; sua densidade, então, é 1,00 kg/L = 1,00 g/mL. Densidade relativa de um material é a relação entre a massa específica e a massa específica de outro material tomada como padrão para comparação (a água é a substância mais usada para essa finalidade; como sua densidade é 1,00 g/mL, a densidade relativa de um material em relação à água é numericamente igual à sua densidade absoluta, pelo menos com os três ou quatro algarismos significativos que normalmente utilizamos). ρlíquido = mlíquido ρpadrão mpadrão A determinação da densidade de líquidos é muito simples, pois podemos medir com relativa facilidade tanto a sua massa como seu volume. Já não se pode dizer o mesmo de sólidos e de gases, pois precisamos usar técnicas mais elaboradas para medir a massa dos gases e o volume de sólidos. Em geral, para os sólidos ou gases, é mais simples medir a densidade relativa. Como exercício, você pode imaginar métodos para medir volumes de sólidos, massas de gases e densidades relativas. 1 99894 0. que são aparelhos de vidro que flutuam nos líquidos e propiciam uma leitura direta da sua densidade em uma escala.99678 0.99777 t (°C) 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 ρ (g/cm³) 0. Neste experimento. 2 .99623 0. mas sua massa permanece constante. Não usaremos densímetros neste experimento. A Tabela 1 mostra a densidade da água a várias temperaturas (o valor máximo é de 0.1) Medidas de volumes De um modo geral.99565 0. quando se medem ou se fornecem valores de densidade. a densidade de líquidos pode ser medida ainda mais facilmente com a utilização de densímetros.99222 0. usam-se cilindros graduados ou provetas.98979 2.99437 0. para medidas precisas.99970 0. estando a linha de visão do operador perpendicular à escala graduada. A leitura do nível para líquidos transparentes deve ser feita na tangente ao menisco.99950 0. para evitar erro de paralaxe. Por isso. o volume dos corpos varia também. você vai realizar medidas de massa.99860 0. porque nossa finalidade é aprender a fazer as medidas mais fundamentais. deve-se informar a que temperatura os valores foram determinados. a 3. t (°C) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 ρ (g/cm³) 0. enquanto que.99820 0. Tabela 1 Densidade da água a várias temperaturas.99144 0.99503 0. que constituem o chamado material volumétrico.99994 0. de volumes de líquidos orgânicos e de temperatura. a leitura é feita na parte superior do menisco. para medidas aproximadas de volume de líquidos.99985 0. usam-se pipetas. buretas e balões volumétricos.99297 0. o que resulta obrigatoriamente em variação de densidade. o que lhe dará uma ideia de quanto é essa variação. Aparelhos volumétricos são calibrados pelo fabricante e a temperatura padrão de calibração é de 20 ou 25°C. Com líquidos escuros.99984 0. A medida do volume é feita comparando-se o nível do líquido com os traços marcados na parede do recipiente. ao variar a temperatura.99924 0. Sabemos que.98°C).Além da facilidade mencionada.99997 0.99369 0.99063 0. O que estivemos dizendo até aqui sobre densidade presume que a temperatura seja definida e constante.99994 0. Isso o ajudará a decidir a relevância de considerar a temperatura nos casos específicos que tiver de resolver.99730 0.999973 g/cm³. 2.2) Medidas de massa As medidas de massa são feitas com balanças. Alguns deles podem vir acompanhados de um termômetro para medida de temperatura diretamente no recipiente de análise. que geralmente são os aparelhos de maior precisão em laboratórios químicos. Ele possui uma abertura larga e uma tampa esmerilhada perfurada como um tubo capilar (figura). 3 .a. Tratase de um pequeno frasco de vidro construído cuidadosamente de forma que o volume do líquido que será inserido não apresente variação de volume. Picnômetro O picnômetro é uma vidraria especial para estudos de determinação de densidades de líquidos. e são também dos mais delicados. Balanças eletrônicas são. em geral. mas estas não são tão comuns). Capacidade 150-200 g.As balanças são usualmente classificadas de acordo com sua precisão. mas devem ser pesados sobre um pedaço de papel manteiga (sólidos. Não colocar produtos químicos diretamente no prato. Se cair acidentalmente. Quanto ao modo como funcionam. as balanças de laboratório são de dois tipos: mecânicas ou eletrônicas. pesar o papel. para depois subtrair esse peso do total e obter o peso do produto químico que foi colocado sobre o papel. muito mais fáceis de operar. o mostrador digital já dará o seu peso. enxugue com o papel higiênico e comunique ao professor. jamais pondo ou tirando objetos do prato com a balança destravada. 2. Se o prato estiver molhado. Não iniciar uma pesagem se o prato estiver sujo. Suponhamos que se vai usar um pedaço de papel: é claro que seria necessário. sendo os seguintes os tipos mais comuns: Semi-analítica: Precisão de 10 mg (0. obrigatoriamente (Na verdade. ao colocar o produto químico. limpar o prato com o pincel. hoje em dia quase todas as balanças têm seus “pesos” dentro de uma caixa fechad a. É possível. existem balanças mecânicas que também possuem sistemas para tarar recipientes. Se for líquido. porém. Há muitos outros tipos de balanças. qualquer que seja seu tipo.1 mg (0. a informação elétrica fornecida pelo sensor é convertida eletronicamente para leitura direta do peso em um mostrador digital. Você praticamente só tem que lembrar de coisas bem básicas. As balanças mecânicas comparam a massa do que se quer “pesar” com a massa de “pesos” padrões.0001 g). 4 . e eles são colocados sobre o travessão ou retirados por meio de botões externos. incluem: 1. Alguns cuidados básicos para operação de balanças. com diferente precisão e capacidade. como um pesa-filtros ou um béquer etc. pode-se colocar o papel sobre o prato e zerar a balança com o papel em cima. Com a balança travada. trave a balança e limpe com o pincel.01 g). apenas!) ou no interior de um frasco de vidro. Analítica: Precisão de 0. Capacidade de 300-500 g. em geral. operação chamada de tarar. As balanças mecânicas. são menos robustas e exigem muito cuidado para sua operação: é preciso não se esquecer de usar trava e semi-trava corretamente. não sendo necessário subtrair o peso do papel. tem que se fazer isso mesmo. enxugue com papel higiênico e comunique ao professor. sob a pena de inutilizar o instrumento. também. Nas balanças mecânicas. antes. como ligar a balança e verificar o zero (ou zerar) antes de colocar o objeto a ser pesado no prato. Nas eletrônicas. fazer a operação de tarar um recipiente: produtos químicos não podem ser colocados diretamente no prato da balança. As balanças eletrônicas dispõem de um sensor de pressão colocado sob o prato. Não colocar ou tirar objetos do prato com a balança destravada. não são apenas esses cuidados que irão garantir uma boa pesagem. e assim por diante. Use pinças. Geralmente não é possível ler o peso com portas abertas. ou pode fazer um anel de papel dobrado e usá-lo como um tipo de pinça).1 mg. Não pegar objetos a serem pesados com a mão: a gordura deixada pelos dedos altera o resultado das ultimas casas. Depois de pesar o balão vazio. ele tem que estar bem seco. Você tem que usar o bom senso em tudo que faz para obter resultados de qualidade. são especialmente sensíveis e exigem outros tantos cuidados. não tira a balança do lugar (não pode nem mesmo arrastar “só um pouquinho”). Os principais cuidados a serem tomados ao efetuar uma medida de temperatura são: 5 . Balanças analíticas. elas são sensíveis ao nivelamento e darão resultados errados se desniveladas. Verifique o nível das balanças antes de iniciar a pesagem. porque o prato da balança fica oscilando e não produz leitura estável. 4. por exemplo. porque a sua sujeira pode aderir ao balão e alterar o peso. mas a grande maioria é de mercúrio e varia apenas na faixa e na precisão da escala. Pela mesma razão. 3. 5. Não se pode colocar o balão num lugar sujo de sua bancada. ou pegue o objeto com um pedaço de papel (você pode usar o papel como se fosse uma luva. você não pode mais pegá-lo com a mão até pesá-lo cheio. 4. Há muitos tipos de termômetro em uso nos laboratórios. Cuidados especiais com balanças analíticas: 1. Naturalmente. Não abrir ou fechar portas da caixa de vidro com a balança destravada.3. é claro que quando se for pesar o balão volumétrico vazio. para não alterar o resultado. se estiver usando balança analítica. Não pesar objetos quentes ou frios (pesagens em temperatura diferente da ambiente requerem cuidados especiais). sempre use a trava ou a meia trava para trocar os pesos maiores. Nas balanças mecânicas. Não pesar objetos que estejam molhados pelo lado de fora. 6. para que as correntes de ar não perturbem a pesagem. seu prato fica encerrado dentro de uma caixa com portas de vidro. só destravando quando for ajustar o botão dos pesos menores (frações de grama) – aquele que fica do outro lado. 2. Não se apóie sobre a mesa da balança. 2.3) Medidas de temperatura As medidas de temperatura são feitas por leitura direta de um termômetro apropriado. aquelas que podem pesar até 0. não se pode esquecer de incluir a tampa do balão na pesagem e não se pode trocá-la quando for pesá-lo cheio de líquido. No caso específico deste experimento. Tampar com cuidado 6 .Bécker de 50 mL 4) EXPERIMENTAL Temperatura Ambiente Em um local do laboratório acessível a todos. depois. Espere estabilizar e anote os valores de massa. Horário (h. fazer uma tabela com esses dados. . Esperar até que tenha ocorrido equilíbrio térmico entre o meio e o bulbo do termômetro antes de efetuar a leitura. Assegurar-se de que todo o bulbo do termômetro esteja mergulhado no meio cuja temperatura se quer medir (na realidade seria necessário considerar a “imersão” com que o termômetro foi calibrado.Picnômetros. por exemplo) até que a leitura permaneça constante. minutos e segundos) em que foi feita a leitura.Pisseta com água destilada .Hexano. melhor ainda é fazer várias leituras a intervalos regulares (de 30 segundos. . Adicionar com o auxílio de uma pipeta Pasteur água até a borda. min. . 3) MATERIAL . . s) T / oC Água: Em uma balança analítica eletrônica. 2. será colocado um termômetro no qual você deverá ler a temperatura ambiente a aproximadamente cada 15 minutos durante todo o tempo que durar o experimento. mas o método simplificado apresentado acima é satisfatório).Termômetro. . Você deverá. este valor constante final é a temperatura correta.1.Balança analítica e semi-analítica.Pipeta Pasteur. anote esse valor juntamente com o horário (horas.Acetona. pesar o picnômetro (com tampa) previamente limpo. .Álcool etílico. Cada vez que ler a temperatura. . 1986..C. Edgard Blucher. J.Baccan.) Sabe-se que água e óleo não se misturam. p..E. Livros Técnicos e Científicos Editora. e Barone. de Andrade. pesá-lo novamente. .CASTELLAN. 2 e 3.M. Adicionar a amostra de álcool etílico seguindo o mesmo procedimento acima..ATKINS. O.. Práticas de Físico-Química. Vol.. ed. Anotar o peso da água pela subtração do peso do picnômetro vazio. Medir a massa de álcool etílico. 2004.. baseado na tabela com os valores apresentados? Por que? 4. 1. 7 . Por que quando há vazamento de óleo nos oceanos.RANGEL. o óleo fica na camada acima da água? 3. LTC. Físico-Química. SILVA. Edusp. W. Editora Edgard Blücher Ltda. PAULA. analítica ou semi-analítica é a mais recomendada para se usar no experimento de determinação de densidade da água. 2004.. P.S.CONSTANTINO. "Química Analítica Quantitativa Elementar". da massa do álcool e da densidade da água dada a temperatura que ela se encontra (tabela acima) pode-se calcular a densidade relativa do álcool etílico.V. M. N. Fundamentos de Físico-Química. .G. J.. Fundamentos de Química Experimental. 2004. Secar o picnômetro na parte externa e pesar novamente.N. P..) Chegue na fórmula apresentada no item amostra baseado em que os volumes medidos de água e álcool etílico ou água e acetona são iguais: 6) REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA . . São Paulo.) Por que os valores de densidade medidos não são os mesmos valores apresentados nos rótulos dos frascos? 5.) O que acontece com o valor da densidade se um experimento para se determinar a densidade da água fosse realizado à temperaturas maiores que a temperatura ambiente? Por que? 2. São Paulo. Fazer o mesmo para a acetona. G. G. DONATE.prestando atenção no líquido ascendendo o tubo capilar interno até o topo. Amostra: Com o picnômetro seco.) Qual balança. 3ª ed. J. 5) QUESTIONÁRIO 1. 2006.S. 3a.J..292. . R. Godinho. Sabendo que o volume de álcool etílico foi o mesmo da água: dálcool = málcool x dágua mágua Sabendo da massa de água.