Densidade

Qual é mais pesado, 1 kg de ferro ou 1 kg de algodão? Esta é uma dúvida tradicional, onde muitas pessoas erram ao escolher o ferro, já que a massa de 1 kg é sempre a mesma seja de que material for.

De fato, para iguais massas, o algodão ocupa, normalmente, um volume muito superior ao do ferro, e para volumes iguais de ferro e de algodão, a massa deste é menor, dando a sensação de maior leveza. Normalmente, um objeto com maior tamanho tem mais massa e, portanto, mais peso.

Mas nem sempre é assim! Só é verdade para objetos feitos do mesmo material. Um objeto feito de outro material pode ser menor e pesar mais, dizemos que a massa é maior, mas está concentrada num volume menor; o objeto é mais denso. A mesma massa em volumes diferentes corresponde a massas diferentes por unidade de volume, g/cm³. O ferro ocupa menos espaço que algodão em igual quantidade, porque é mais denso.

Outro exemplo é, por que o gelo flutua na água? A resposta para essa pergunta esta na propriedade específica da densidade, onde uma mesma massa de água líquida ocupa um volume menor que a água no estado físico congelada, ou seja, gelo; por isso a densidade da água líquida é 1,0 g/mL, do gelo é 0,9 g/mL. Dessa forma, entre o gelo e a água, o gelo tem menor densidade, por isso ele flutua.

Mas o que ocorre para que o gelo que também é água, porem em um estado físico diferente, tenha uma densidade diferente da água líquida? Quando há a passagem do estado líquido para o estado sólido, forma-se o que chamamos de retículo cristalino, ou seja, uma estrutura organizada em que as moléculas de água (H₂O) não possuem mais a livre movimentação de antes. Nesse retículo cristalino as moléculas de água se unem devido as às ligações de Hidrogênio, e entre essas ligações tem espaços onde pode se alojar gases, esses espaços fazem a água no estado sólido ocupar um volume maior e ainda ser mais leve.

Então, a densidade é correlação entre  massa  e  volume de  uma  substância, e como é a divisão da massa pelo volume, podemos dizer que quando maior for o volume e menor a massa menor será a densidade do material.

Calculamos a densidade através da seguinte fórmula:

onde,

m = massa;

v = volume;

Tatiane Bianquini

Referências

Kotz, J. C., & Paul Jr, M. (2010). Química geral e reações químicas. Cengage Learning Edições Ltda.