Quimica

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  Densidade  
Tatiana Dillenburg Saint’Pierre

                           
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Você já parou para pensar por que algumas substâncias são mais pesadas do queoutras? Por que um copo de vidro é mais pesado do que um copo de plástico (Figura 1)? Será que é devido ao material do qual ele é feito? Certos materiais têm algumas propriedades que os tornam mais pesados ou mais leves.

Figura 1: Materiais diferentes têm densidades diferentes.

Vamos fazer um experimento: Pegue vários pedaços de um mesmo metal, mas de tamanhos diferentes. Pode ser qualquer metaldisponível no laboratório, como chumbo (Pb) ou zinco (Zn), por exemplo; ou você ainda pode pegar pedaços de lata de refrigerante - que é feita de alumínio (Al), ou pedaços de fio de cobre (Cu). Agora, mergulhe cada pedaço em uma proveta com água para saber o volume do pedaço de cada metal. Você perceberá que o volume do metal corresponde à variação do volume de água na proveta (Figura 2).Atenção! Antes de iniciar o experimento, não se esqueça de verificar o volume inicial da água na proveta. Observe, também, eventuais bolhas de ar no interior da proveta, que podem causar erros ao experimento. Observação: toda vez que você esvaziar a proveta para tirar o metal, use um béquer para colocar a água retirada. Assim, evitará o desperdício de água. Faça isso, mesmo que seja para uma quantidadepequena de água. Depois de realizar o experimento, construa uma tabela (Tabela 1) com os resultados obtidos, colocando: de um lado, os valores das massas dos pedaços de metal; e de outro, os volumes correspondentes.

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Tabela 1: Resultados das massas e volumes medidos.

Massa

Volume

Relação

Observe que tem uma coluna a mais nessa tabela, além dascolunas de massa e de volume. Isso foi feito de propósito. A última coluna é a da relação, em que você poderá propor uma equação matemática que relacione massa e volume. Veja se existe alguma relação entre as massas e os volumes medidos que se repete em todas as linhas da tabela 1.

Figura 2: Relação de massa medida e volume de água deslocado.

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Apartir da Figura 2 você pôde perceber que existe uma relação constante entre a massa e o volume de um mesmo material. Por ser uma constante, essa relação é uma propriedade característica da matéria. Essa propriedade é chamada de densidade.

Densidade
A densidade é uma propriedade da matéria que relaciona massa e volume. Em outras palavras, ela define a quantidade de massa de uma substânciacontida por unidade de volume. Densidade = massa / volume O conceito de densidade pode ser facilmente entendido na prática comparando objetos feitos a partir de diferentes substâncias, mas de mesmo volume. Portanto, sólidos com o mesmo volume - porém feitos de diferentes materiais - terão massas distintas, ou seja, materiais diferentes têm densidades diferentes. Imagine vários cubos, todos com o mesmotamanho - com as dimensões de cubos de gelo, por exemplo - porém feitos de materiais diferentes, como: metal, plástico e o próprio gelo. Logicamente, os cubos terão massas diferentes. O cubo de metal será o mais pesado de todos e o de plástico o mais leve. Entretanto, nem sempre essa comparação será tão óbvia, pois dependerá dos materiais utilizados. Se compararmos cubos com 1 cm³ feitos dediferentes metais, perceberemos que cubos de alguns metais terão massas bem diferentes e outros, nem tanto. Isso ocorre porque entre os metais as densidades variam em um intervalo bastante grande, como mostra a Figura 3. Esta figura também evidencia que um cubo de alumínio (Al) é mais leve do que um cubo de mesmo tamanho feito de ferro (Fe), e este é mais leve do que um cubo feito de cobre (Cu) ou de...
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