A Concentração Micelar Crítica

Universidade Federal de Goiás

Instituto de Química

Físico-Química Experimental 1

Concentração micelar crítica

                                                             

Alunas: Anna Karolyna Nery Pimenta

             Geisa Louise

          Juliana Bueno Barra            

             Kamilla Moraes

Professora: Tatiana Duque

Goiânia

2017

Introdução

        Os tensoativos, também chamados de surfactantes, são compostos anfifílicos, orgânicos ou organometálicos que formam colóides ou micelas em solução. Estes possuem uma superfície ativa, devido à concentração de determinadas espécies em uma região interfásica: ar-água, óleo-água ou sólido-líquido. Substâncias anfifílicas ou anfílicas são moléculas possuidoras de regiões distintas e características como hidrofóbicas e hidrofílicas. Como nestas substâncias apenas a polaridade das diferentes regiões varia enormemente, as mesmas são também denominadas de moléculas anfipáticas, heteropolares ou polar-não polares.

        Um tensoativo típico possui a estrutura R-X, onde R é uma cadeia de hidrocarboneto variando de 8-18 átomos (normalmente linear) e X é o grupo cabeça, polar (ou iônico). Dependendo de X, os tensoativos podem ser classificados como não-iônicos, catiônicos, aniônicos ou anfóteros. Um tensoativo catiônico possui em geral a fórmula RnX+Y, onde R representa uma ou mais cadeias hidrofóbicas, X é um elemento capaz de formar uma estrutura catiônica e Y é um contra íon. Os principais representantes desta classe são os sais quaternários de amônio. Para os tensoativos aniônicos a dissociação destes em água tem como produtos íons carregados negativamente na superfície ativa. Para os tensoativos anfóteros, os quais possuem ambos os grupos aniônicos e catiônicos no meio hidrofóbico, a sua disponibilização no meio é dependente do pH da solução e da estrutura, pode prevalecer a espécie aniônica, catiônica ou neutra. O lauril sulfato de sódio (LSS) é um exemplo de surfactante. A figura 1 demonstra sua estrutura.

Determinar a concentração micelar crítica (c.m.c.) é de fundamental importância para quaisquer processos envolvendo tensoativos, pois o efeito desses compostos é maior quando uma quantidade significante de micelas se encontra presente.

[pic 1]

Figura 1: Estrutura do tensoativo lauril sulfato de sódio.

Objetivos

Determinação da concentração micelar crítica do laurel sulfato de sódio.

Resultados e discussão

        Para realização do experimento de determinação da concentração micelar crítica realizou-se medidas de condutância de água destilada pura e água destilada com adição do tensoativo lauril sulfato de sódio.  No béquer de medição foi adicionado um volume de 160 mL de água destilada e realizou-se a medida de condutância. Posteriormente foram adicionados volumes de 2,0 mL de lauril seguidos de medições de condutância até obter um conjunto de 20 dados. A Tabela 1 apresenta os valores de condutância juntamente com os valores de concentração micelar.

        Para os cálculos da concentração micelar foram considerados o número de mols de lauril a 0,08 mol/L adicionados a cada volume de 2,0 mL em relação ao volume final da solução.

Exemplo:

• Adição de 2,0 mL de Lauril.

        Volume final da solução = 160 mL (água destilada) + 2 mL (Lauril) = 162 mL

0,08 mol Lauril _____ 1000 mL

X ____ 2,0 mL

X = 1,6x10-4 mol de lauril adicionados

1,6x10-4 mol _____ 162 mL

X ____ 1000 mL

X = 9,9x10-4 mol/L de Lauril

Tabela 1: Valores de concentração micelar (mol/L) e condutância (µS.cm-1) para cada volume de adição de Lauril (mL).

Volume de lauril adicionado (mL)	Concentração micelar (mol/L)	Condutância (µS.cm-1)
0,0	0,0	3,22
2,0	9,9x10-4	70,34
4,0	1,95x10-3	139,40
6,0	2,89x10-3	204,80
8,0	3,81x10-3	262,5
10,0	4,71x10-3	313,10
12,0	5,58x10-3	356,8
14,0	6,44x10-3	397,9
16,0	7,27x10-3	435,8
18,0	8,09x10-3	470,5
20,0	8,89x10-3	502,2
22,0	9,67x10-3	533,8
24,0	0,010	563,4
26,0	0,011	589,6
28,0	0,012	615,6
30,0	0,013	641,3
32,0	0,013	665,0
34,0	0,014	689,0
36,0	0,015	711,4
38,0	0,015	732,6
40,0	0,016	755,5

A partir dos dados obtidos para concentração micelar e condutância foi possível a construção da curva que está representada no gráfico a seguir.