UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS

TRONCO PROFISSIONALIZANTE

ENGENHARIA DE PRODUÇÃO

LABORATÓRIO DE QUÍMICA

Leanne Jakelliny Estevão de Melo Alves

Relatório de Experimento:

Determinação da Densidade de Areia em Função de Sua

Umidade: VARIAÇÃO DA DENSIDADE DA AREIA EM

FUNÇÃO DE SUA UMIDADE.

Delmiro Gouveia – AL

Setembro/2013

Leanne Jakelliny Estevão de Melo Alves

Relatório de Experimento:

Determinação da Densidade de Areia em Função de Sua

Umidade: VARIAÇÃO DA DENSIDADE DA AREIA EM

FUNÇÃO DE SUA UMIDADE.

Trabalho apresentado pela aluna Leanne Jakelliny

Estevão de Melo Alves do curso de Engenharia de

Produção, Tronco Profissionalizante, à disciplina de

Laboratório de Química, ministrada pela professora

Emanuella Bezerra da Silva.

Delmiro Gouveia – AL

Setembro/2013

INTRODUÇÃO

O relatório é baseado no experimento realizado pela professora da disciplina

Laboratório 1 de Química, que tem o intuito de expor as propriedades dos compostos

envolvidos influentes no resultado final da experiência, os processos lógicos para o sucesso

experimental. Trata-se de um experimento, o qual se observa a altura da porção de areia

(SiO2 – Dióxido de Silício)quando submetida a diferentes porcentagens consideráveis de

umidade (H2O - Água) e tenciona determinar o grau de absorção de água da areia e suas

mudanças de características físicas.

OBJETIVO

Analisar o comportamento da variação do volume e altura das misturas finais,

comparando os quatros béqueres com as misturas, de porções equivalentes de areia, mediante

as gradativas porcentagens de umidade (Água) nos recipientes. Por conseguinte, aplicar as

propriedades compostos para o entendimento global do experimento.

MATERIAL UTILIZADO

Para este experimento foram utilizados os seguintes materiais:

4 copos de 200 mL;

4 béqueres;

1 colher de sobremesa;

1 paquímetro;

1 funil;

1 pipeta 10 mL;

1 recipiente de vidro;

1 balança com precisão de 0,01g;

As substâncias utilizadas foram:

900 g a 1000 g de Areia (SiO2 – Dióxido de Silício);

Álcool Etílico (CH3CH2OH);

Água (H2O).

Conforme Figura 01, abaixo:

Figura 01: Parte do material utilizado no experimento.

Fonte: A autora.

METODOLOGIA

O procedimento foi realizado pela professora Emanuella Bezerra da Silva, tutora da

disciplina, e observado pelos alunos.

A primeira parte do experimento foi realizada previamente pela tutora da disciplina,

que consistia na secagem da areia (SiO2 – Dióxido de Silício), podendo ser realizada de duas

maneiras: secando ao sol por cerca de quatro horas ou ateando fogo à areia, como pode ser

visto na Figura 02, logo abaixo, fazendo com que a água evapore por meio da combustão do

Álcool Etílico (CH3CH2OH);

.

Terminada a parte de secagem da areia do processo, foram pesadas quatro partes, de

200 g cada, da areia “seca”. O Dióxido de Silício (Areia - SiO2) é “um material de origem

mineral finamente dividido em grânulos, com 150 μm a 4,8 mm de diâmetro. Forma-se na

superfície da Terra pela fragmentação das rochas por erosão, por ação do vento ou da água,

através de processos de sedimentação.”. Abundante na superfície terrestre, muito utilizada na

construção civil e na produção de vidro.

As amostras de 200 g da areia foram colocadas em copos separados individualmente,

contendo a informação, cada um: 0%; 1%; 2% e 3%, e consecutivamente, referindo-se a

quantidade de água a ser acrescentada na etapa seguinte do experimento.

Figura 02: Exemplificação da secagem da areia por meio

de combustão.

Fonte: A autora.

No primeiro copo (0%) foi medida a altura da areia, sem acrescentar Água. No

segundo copo (1%) foi acrescentado 1% da massa da areia de Água - H2O - (2 g), e, com o

auxílio de uma colher, misturou-se as duas substâncias completamente. O Mesmo foi

realizado no terceiro copo (2%), apenas mudando a quantidade de Água acrescentada, neste

momento sendo a medida de 4 g de Água; no último copo (3%) acrescentando 6 g de Água à

Areia (Dióxido de Silício). Aferindo em todas as etapas a altura das areias nos copos com o

auxílio do paquímetro.

Figura 03: Amostra de 200 g da Areia

(0%) sendo pesada, com auxílio da

balança de precisão.

Fonte: A autora.

Figura 04: Amostras de 200 g de Areia cada; 1%,

2% e 3% respectivamente.

Fonte: A autora.

Figura 05: Amostra de Areia

(0%) sendo medida com o

auxílio do paquímetro.

Fonte: A autora.

Figura 06: Acrescentando 4g

de Água à amostra de areia

(2%).

Fonte: A autora.

Figura 07: Misturando, com

o auxílio de uma colher, a

Água e a Areia da amostra

(3%).

Fonte: A autora.

RESULTADOS OBTIDOS

Foi percebido que a areia da primeira amostra possui uma cor mais clara e seu volume

foi determinado a partir da altura da amostra no copo medindo-a com o auxílio do

paquímetro, onde aferiu-se a altura da amostra sendo de 4,8cm. Após acrescentar a quantidade

de água 2 g - 1mL - à areia do segundo copo, percebeu-se a mudança de tonalidade da

amostra e foi verificado (primeiramente de forma visual) que a amostra aumentou seu volume

em relação àquela que não possui umidade alguma. A segunda amostra de Areia (1%)

alcançou 5,1cm de altura. A amostra de número três (2%) teve seu volume acrescido

quantitativamente à medida que a amostra de água aumentou, 4g - 2mL, atingido a altura de

5,5cm. Mesmo aumentando a quantidade de água da quarta, e última, amostra de areia (3%),

verificou-se que a substância teve uma quantidade menor de aumento do seu volume. Para 6g

- 3mL - de água, a amostra atingiu 5,8cm de altura. Os dados podem ser visualizados na

tabela abaixo:

Percentual de Água (H2O) Quantidade de Água (mL) Altura da amostra (cm)

0% 0 4,8

1% 1 5,1

2% 2 5,5

3% 3 5,8

Seguindo dos dados da Tabela 01, podemos constatar, com o auxílio das Figuras 08 e

09, o processo que aconteceu durante o experimento comparando as amostras entre os dados

anotados e a visualização das amostras.

0 1 2 3 4 5 6 7

0%

1%

2%

3%

Água (%) X h(cm)

Tabela 01: Relação entre a quantidade de água acrescentada a cada

amostra de 200g de areia.

Figura 08: Gráfico comparativo entre o percentual de água e a altura

adquirida por cada amostra.

E , ainda para determinar a densidade das amostras, utilizando a Fórmula (1):

Onde:

e

E, ainda, sabendo que:

Teremos, então:

Percentual

de

Água (H2O)

Quantidade de

Água

(g)

Altura da amostra

(h)

(cm)

Volume da Amostra

(V)

(mL)

Densidade

(d)

(g/cm3)

0% 0 4,8 174,23 1,15

1% 2 5,1 185,12 1,09

2% 4 5,5 199,64 1,02

3% 6 5,8 210,53 0,98

Figura 09: Amostras de Areia na sequencia crescente de acréscimo de Água (0%, 1%, 2% e 3%).

Fonte: A Autora

(01)

()

(02)

()

Tabela 02: Volume (V) e Densidade (d) de cada amostra de 200g de areia.

Essa relação entre a Massa, a Altura, o Volume e a Densidade das amostras, pode ser

visualizada na figura abaixo:

RESPOSTAS ÀS PERGUNTAS FEITAS

1) Se a água é polar, por que não levamos choque quando tocamos nela?

A água é polar porque suas moléculas se agrupam de forma que sejam uma positiva e

outra negativa, por isso, elas se ‘agarram’. Uma vez que as moléculas têm essa estrutura

de serem positivas e negativas, por fim, elas se anulam e ficam neutras. Por isso que não

levamos choque, considerando que não esteja passando corrente elétrica pela água.

2) O que aconteceria com a areia molhada quando suportar uma pressão?

A pressão atmosférica é maior que a tensão superficial, se caso conseguíssemos colocar

pressão suficiente na areia, aconteceria uma espécie de compactação, e elas ficariam

com o mesmo volume da areia seca, uma vez que a água preenche os vazios existentes na

areia seca e, neste caso, as quantidades ficariam com o mesmo volume.

3) Pode-se quebrar a tensão superficial da água?

Sim. Quando colocamos determinadas substâncias que são capazes de quebrar as

moléculas da água.

0,85 0,9 0,95 1 1,05 1,1 1,15 1,2

0%

1%

2%

3%

Água (%) X d (g/cm^3)

Figura 10: Gráfico representativo entre o percentual de água e a

densidade de cada amostra.

OBSERVAÇÕES E CRÍTICAS

Não foram encontradas grandes dificuldades, pois tínhamos todos os materiais

necessários para a realização do experimento O experimento realizado de forma clara, porém

seria interessante se tivesse sido realizado com outra substância qualquer a fim de comparar o

nível de absorção de diferentes materiais.

CONCLUSÕES

Esse experimento nos proporcionou entendermos o conceito de densidade a partir da

utilização da areia em função de sua umidade. À medida que a água é acrescentada à areia

sem umidade percebe-se que os espaços vazios entre os grânulos de areia são preenchidos

com a água e, esses mesmo grânulos, absorverem certa quantidade de água. Porém esse

processo tem um limite de absorção.

Também foi observado que a absorção de água pela areia resulta numa dilatação, ou

seja, um inchaço, aumentando o volume da amostra de acordo com a quantidade de água

acrescida ao copo com areia.

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA

Apresentação de slides da aula 7;

Anotações de sala de aula.