#Química - Volume 1 (2016) - Martha Reis

Densidade
Considerando a atração gravitacional do planeta Terra, responda: o que pesa
mais, 1 kg de chumbo ou 1 kg de algodão?
Na realidade o peso é o mesmo, pois apresentam a mesma massa. Porém, a
massa de 1 kg de chumbo ocupa um volume bem menor do que a massa de 1 kg
de algodão. Dizemos que o chumbo é muito denso (sua massa se concentra em
um pequeno volume) e o algodão é pouco denso (sua massa se espalha em um
grande volume).
A densidade (ou massa específica) é a relação entre
a massa (m) e o volume (V) de determinado material
(seja ele sólido, líquido ou gasoso).
Expressão matemática da densidade:
massa m
d5 d5
volume ou
V
O volume é uma grandeza física que varia com a temperatura e a pressão
e, embora a massa não varie, como a densidade de um material depende
do volume que ele ocupa, só podemos considerar um valor de densidade
se espe ci fi carmos as condições de temperatura e pressão em que esse valor
foi determinado.
A água, por exemplo, possui densidade máxima igual
a 1 g/cm 3 na temperatura de 3,98 °C ou ≃ 4 °C, sob pressão
de 1 atm (ainda líquida). Por questões de simplificação,
considera-se a água líquida em qualquer temperatura com
densidade igual a 1 g/cm 3 . Mas, no estado sólido, a densidade
da água diminui para cerca de 0,92 g/cm 3 .
A partir da diferença de densidade entre o gelo
(0,92 g/cm 3 ) e a água líquida gelada (1,0 g/cm 3 ), calcula-
-se que são necessários apenas cerca de 92% do volume
do gelo para igualar a massa de água que ele desloca.
Por isso, quando colocamos gelo em um copo de água,
cerca de 92% do cubo de gelo fica abaixo da superfície
da água e apenas 8% fica acima da superfície. É isso que
faz os icebergs serem tão perigosos para a navegação.
Como materiais menos densos flutuam em materiais
mais densos, o gelo flutua na água.
Esse comportamento da água é anômalo e intrigou
os cientistas por muito tempo, pois, em geral, os materiais
são mais densos quando estão no estado sólido, já
que a princípio ficam mais compactados.
Essa propriedade incomum da água é importantíssima
em relação à manutenção da vida.
Observe: quando a temperatura ambiente cai para
abaixo de zero, ocorre o congelamento da água na superfície
dos lagos e mares; por ter densidade menor, a camada
de gelo permanece na superfície.
Sergey Nivens/Shutterstock
Fotomontagem da vista completa de um iceberg
flutuando no oceano.
O estudo da Química e as grandezas físicas 17