Técnicas de Laboratório

Fonte: Smaa Koraym na Universidade Johns Hopkins, MD, EUA

1. Determinando a densidade de um ovoExpand

   A densidade é uma medida de quão compacta é uma substância ou objeto e é calculada como massa dividida pelo volume. Quando um objeto denso é colocado em um líquido com densidade menor, o objeto afunda; Quando o objeto é menos denso que o líquido, ele flutua. Quando as densidades forem as mesmas, o objeto ficará suspenso no líquido. Neste experimento, determinaremos a densidade de um ovo criando uma solução com a mesma densidade. Mediremos a densidade da solução salina usando diferentes vidrarias de medição de volume e determinaremos qual é a mais precisa.

   • Para começar, use o equipamento de proteção individual apropriado, incluindo sapatos fechados, calças compridas, camisa de manga comprida, jaleco, óculos de proteção contra respingos químicos e luvas.
   • Meça a massa do ovo. Coloque um barco de pesagem na balança e tara. Coloque cuidadosamente o ovo no barco de pesagem enquanto registra a massa em seu caderno.
   • Prepare a solução salina que será usada para suspender o ovo. Use o béquer de 600 mL e encha-o até 3/4 do caminho com água deionizada.
   • Delicadamente, coloque o ovo no copo e adicione cerca de uma colher de chá de NaCl na água. Agite a solução suavemente até que o NaCl se dissolva. Continue a adicionar NaCl até que o ovo flutue logo abaixo da superfície.
   • Use vidraria diferente para medir o volume da solução salina. Pese o cilindro graduado de 50 mL na balança de carregamento superior e registre a massa. Em seguida, meça 20 mL de sua solução salina e registre o volume em seu caderno. nota: Coloque uma folha de papel em branco atrás do cilindro graduado para ler o volume com mais clareza. Sempre view a medição ao nível dos olhos e meça o volume a partir da parte inferior do menisco. As linhas no cilindro graduado estão separadas por 0,2 mL, o que significa que você pode ler o volume até a casa dos centésimos.

     Tabela 1: Massa de medição

     Container	Massa do recipiente vazio (g)	Massa de contenção total (g)	Massa da solução (g)	Erro percentual
     Cilindro graduado de 50 mL
     Pipeta volumétrica de 10 mL
     Copo de 50 mL
     Balão volumétrico de 20 mL

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   • Pese o cilindro graduado cheio e registre a massa em seu notebook. Em seguida, despeje a solução salina de volta no béquer de 600 mL.
   • Use a pipeta volumétrica para medir o volume. Primeiro, pese o copo vazio de 50 mL e registre a massa em seu notebook. Em seguida, medir cuidadosamente 10 ml da solução salina com a pipeta volumétrica e distribuir a solução salina no copo.
   • Meça mais 10 mL e adicione-o ao copo. Pese o copo cheio e registre a massa em seu caderno. Em seguida, esvazie, enxágue e seque o copo.
   • Use o balão volumétrico para medir o volume. Pesar o balão volumétrico vazio de 20 ml e registar a massa. Em seguida, encha cuidadosamente o frasco com a solução salina até logo abaixo da marca de enchimento de 20 mL. Não o encha totalmente. Use um conta-gotas para terminar de encher o frasco de modo que a parte inferior do menisco toque apenas a linha de enchimento no gargalo do frasco. Em seguida, pesar o balão cheio e registar o peso.
   • Por fim, use o béquer de 50 mL para medir o volume. Pesar o copo vazio, enchê-lo com solução salina até à linha de 20 ml e pesar o copo cheio. Registre as massas em seu caderno.
   • Meça o deslocamento do ovo quando ele está submerso na solução salina. Primeiro, remova o ovo e observe o nível da solução salina no béquer de 600 mL. nota: Se não estiver em uma linha marcada, adicione água deionizada à solução para que o menisco fique em um volume legível e registre o volume.

     Medidas	Solução salina em balão volumétrico de 20 ml	ovo
     Massa (g)
     Deslocamento de água (cm)	-
     Diâmetro interno do béquer de 600 mL (cm)	-
     Volume (cm³)	-
     Volume (mL)	20
     Densidade (g/mL)

     Clique aqui para baixar a Tabela 2
   • Coloque delicadamente o ovo no copo.
   • Use uma régua para medir a nova altura do nível da solução e registre a altura. Em seguida, coloque a régua na parte superior do copo para medir o diâmetro interno.
   • Calcule o novo volume a partir dessas medições. Subtraia o volume inicial para obter o deslocamento do ovo (volume).
   • Para limpar o experimento, devolva o ovo ao seu instrutor e despeje a solução salina na pia. Lave todos os copos usados com água da torneira e deixe-os secar. Por fim, devolva o cloreto de sódio ao seu instrutor.
2. ResultsExpandir
   • Calcule a massa da solução em cada um dos diferentes artigos de vidro volumétricos subtraindo a massa de vidro vazia da massa total de vidro.
   • Acompanhe a incerteza em sua medição usando algarismos significativos. Por exemplo, quando olhamos para a medida do cilindro graduado, o peso do recipiente vazio é 90,92 e o peso do recipiente cheio é 111,59. As medidas de peso têm algarismos significativos na casa dos centésimos, por isso é importante que os algarismos significativos sejam mantidos ao longo de nossos cálculos. Assim, a massa da solução salina de 20 mL é de 20,67 g.
   • O béquer de 50 mL pesava 28,65 g quando estava vazio e 47,96 g quando continha 20 mL de solução salina. Portanto, a massa de 20 mL da solução salina é de 19,31 g.
   • Repetir o cálculo para obter a massa de 20 mL de solução salina medida com a pipeta de 10 mL e o balão volumétrico de 200 mL. nota: De um modo geral, as medições volumétricas são mais precisas quando se utiliza um balão volumétrico.
   • Observe a precisão dos outros métodos em comparação com o balão volumétrico em termos de erro percentual. O erro percentual é calculado subtraindo o valor teórico do valor experimental e, em seguida, dividindo pelo valor teórico vezes 100.

     • 
   • Use a medição volumétrica do frasco como o valor teórico para determinar o erro percentual para os outros métodos de medição de volume. Como esperado, a medição de volume que usa as marcações no béquer é a menos precisa. nota: Também sabemos disso porque a densidade conhecida da água pura é de 1 g/mL. Assim, 20 mL de água pura pesam 20 g. A densidade da solução salina deve ser superior a 20 g, uma vez que o sal foi adicionado à água.
   • Calcular a densidade da solução salina utilizando a medição do balão volumétrico. Divida a massa da solução pelo volume da solução. Assim, a densidade da solução salina é de 1,053 g/mL.
   • Compare a densidade calculada da solução salina com a densidade do ovo. O volume calculado a partir do deslocamento de água em um béquer foi de 61,14^cm3 ou 61,14 mL. O peso do ovo foi medido em 60,15 g, então sua densidade é de 0,9838 g/mL. A disparidade entre a densidade do ovo e a densidade da solução salina decorre de erros introduzidos em ambos os cálculos, principalmente devido às leituras de medição de volume.