Densidade - Substâncias, suas densidades e como calcular
Densidade é o termo usado na química para nomear a relação entre a massa de um determinado material e o volume que ele ocupa. Ficou difícil entender? Vamos explicar melhor. A densidade é usada para determinar quanto daquela matéria pode ser colocada em uma determinada unidade de voluma. Por exemplo, vamos considerar o leite e o mercúrio. A primeira substância possui uma densidade menor do que a da segunda, de forma que podemos concluir que em um mesmo volume teremos mais matéria de mercúrio do que de leite.
Substâncias e suas densidades
A densidade, apesar de no SI ser expressa em kg/m³, normalmente é expressa em gramas por centímetro cúbico, ou seja, g/cm³, independentemente de se tratar de uma substância sólida ou líquida. Confira abaixo alguns elementos comuns em nosso dia a dia e suas densidades:
Substância Densidade
Água 0,997 g/cm³
Leite integral 1,03 g/cm³
Álcool etílico 0,789 g/cm³
Mercúrio 13,6 g/cm³
O cálculo da densidade pode ser feito de uma forma muito simples: basta que você divida a massa pelo volume, conforme demonstrado na expressão abaixo.
Quando observamos essa expressão, podemos chegar a uma conclusão: a densidade é inversamente proporcional ao volume, ou seja, quanto maior a densidade, menor será o volume ocupado por uma determinada massa de uma substância. Não deu para entender? Vamos pensar… 1 kg de chumbo e 1 kg de algodão tem o mesmo peso, ou seja, 1 kg. Mas será que ocupam o mesmo espaço? 1 kg de algodão ocupará muito mais espaço do que 1 kg de chumbo, portanto a densidade do chumbo é maior do que a do algodão.
O volume é uma grandeza química que pode ser alterada pela temperatura e pela pressão e, diante deste fato, podemos chegar à conclusão de que a densidade também será alterada por esses fatores. Para entender melhor como isso afeta, podemos pegar a água, uma substância que todos conhecem e tem familiaridade. Quando a temperatura está em aproximadamente 4°C e a uma pressão de 1,0 atm, a densidade será igual a 1,0 g/m³. Isso, no entanto, será completamente diferente quando a temperatura for abaixo de 0°C, mesmo que esteja sob a mesma pressão. A densidade diminuirá para 0,92 g/cm³.
Por que o gelo boia?
Analisando a densidade da água, podemos chegar também à explicação de por que o gelo boia. O material que tem uma densidade menor flutuará naquele de densidade maior. Como o gelo possui uma densidade inferior à da água no estado líquido, ele acabará boiando quando inserido nela.