01-Ao materiais que usamos podem ser encontrados na natureza ou fabricado, como papel, madeira,
plástico, tecido, metal e outros. Eles tem massa e volume. Lembre-se que MASSA: é a quantidade
de matéria, geralmente medida em gramas(g) ou quilograma(kg). VOLUME: espaço ocupado,
medido em litros(l) ou mililitro(ml).
Nessa imagem a borracha e o metal tem o mesmo tamanho e feitas de material diferente, foram
colocados na balança abaixo.
a- Qual tem maior volume? Justifique:
b- Qual tem maior massa? Justifique:
Respostas
Resposta:
A densidade relaciona a massa de um material ao volume que ele ocupa, sendo uma propriedade intrínseca do material: d = m/V. Quando se trata de elementos químicos, a densidade dos elementos aumenta na direção do centro da tabela periódica. Portanto, os elementos mais densos são metais: o ósmio (22,6 g/cm3) e o irídio (22,5 g/cm3). Ou seja, quase três vezes mais densos que o ferro (7,86 g/cm3) e oito vezes mais densos que o alumínio (2,7 g/cm3).
Esses elementos são muito densos porque possuem uma massa nuclear grande (repare que seus números de massa são superiores a 180), para um volume atômico moderado; a relação d = m/V acaba sendo um valor alto.
Há também metais de baixa densidade, dos quais o mais conhecido é o alumínio. No entanto, há vários metais ainda menos densos, como o magnésio (1,74 g/cm3), o cálcio (1,55 g/cm3) e mesmo elementos menos densos que a água, como o potássio (0,86 g/cm3) e o sódio (0,97 g/cm3).
Esses metais são muito reativos e pouco resistentes, sendo, portanto, inadequados para fazer objetos, na forma pura. Exceção importante é o alumínio, que, apesar de reativo, forma em contato com o ar uma densa camada de óxido que protege o metal. Suas ligas, assim como as de magnésio, são muito usadas devido à baixa densidade e boa resistência mecânica.
Já os materiais não metálicos de baixa densidade são abundantes: os plásticos comuns (polietileno, polipropileno) apresentam densidades da ordem de 0,92 g/cm3, e plásticos muito resistentes como nylon e ABS apresentam densidades da ordem de 1,03 g/cm3, quase a mesma da água.