A Tensão Superficial Relatório (Físico-Química)

[pic 1]

RELATÓRIO DE FÍSICO-QUÍMICA

TENSÃO SUPERFICIAL

• Dupla: Gabriel da Silva Procopio e Anne Loren Viana Costa
• Professor: Antoninho Valentini
• Disciplina: Físico-Química
• Matrícula: 537814 e 537144

Fortaleza, outubro de 2022

INTRODUÇÃO

    A tensão superficial é um fenômeno físico que ocorre na superfície dos líquidos formando uma película em volta deste líquido, causada devido a desigualdade de forças entre as moléculas que estão no interior e as da sua superfície. Tendo isso em vista, as moléculas localizadas em cima não possuem uma força voltada para cima para se anularem, ou seja, elas não terão forças equilibradas como as moléculas do meio e, dessa forma, a força resultante será em direção ao centro. O Tensiômetro de Du Nouy é usado para medição desta tensão superficial, ele rompe a tensão superficial do líquido através de seu anel de platina e a força será medida e fornecida por uma balança de torção

PROCEDIMENTOS, RESULTADOS E DISCUSSÕES

    Inicialmente, utilizou-se um tensiômetro de Du Nouy para medir a tensão superficial. Esse procedimento tinha como objetivo analisar os valores da água e do SDS (dodecilsulfato de sódio). A obtenção dos resultados se deu a partir do procedimento padrão: mergulhar o anel e deixa-lo submerso no líquido para depois subir gradativamente até o rompimento da tensão superficial e anotar o valor fornecido

1.     Adicionou-se água destilada até a metade do recipiente deste aparelho e realizou-se o procedimento padrão. O valor alcançado correspondeu a 71,5 mN/m. Este processo foi feito novamente para verificação, o valor deu 71,6 mN/m. Portanto, não se teve discrepâncias no resultado.
2.     O mesmo processo de medição foi destinado para o SDS, ele na concentração de 0,125mM   correspondeu a 64,5mN/m. Na outra tentativa para esta concentração deu 64,7mN/m.
3.     Para o SDS de concentração 0,250mM, os valores nas tentativas foram: 61,1mN/m. e 61,9 mN/m.
4.     Para o SDS de concentração 0,500mM, os valores nas tentativas foram: 54,7mN/m. e 55,8 mN/m.
5.     Para o SDS de concentração 1mM, os valores nas tentativas foram: 46,6mN/m. e 46,4 mN/m.
6.     Para o SDS de concentração 2mM, os valores nas tentativas foram: 38,9mN/m. e 39,3mN/m.
7.     Para o SDS de concentração 3mM, os valores nas tentativas foram: 33mN/m. e 33,2mN/m.
8.     Para o SDS de concentração 4mM, os valores nas tentativas foram: 32,7mN/m. e 32,9 mN/m.
9.     Para o SDS de concentração 5mM, os valores nas tentativas foram: 34mN/m. e 34,3mN/m.
10.     Para o SDS de concentração 6mM, os valores nas tentativas foram: 34,5mN/m. e 34,7mN/m.
11.     Para o SDS de concentração 7mM, os valores nas tentativas foram: 34,9mN/m. e 35,1mN/m.
12.    Para o SDS de concentração 8mM, os valores nas tentativas foram: 35,5mN/m. e 35,7 mN/m.
13.    Para o SDS de concentração 9mM, os valores nas tentativas foram: 36,5mN/m. e 36,7 mN/m.
14.     Para o SDS de concentração 10mM, os valores nas tentativas foram: 35,8mN/m. e 35,6 mN/m.
15.     Para o SDS de concentração 30mM, os valores nas tentativas foram: 35,7mN/m. e 35,8 mN/m.

    Por fim, efetuou-se novamente este procedimento padrão para água destilada e seu resultado mudou para 65,1 mN/m

    A tabela a seguir demonstra a média aritmética dos resultados encontrados de cada.

Tabela 1: relação entre substância e média aritmética da tensão superficial

Substância	Tensão Superficial (mNm-1)
Água Destilada	71,55
SDS 0,125mM	64,6
SDS 0,250mM	61,5
SDS 0,500mM	55,25
SDS 1mM	46,5
SDS 2mM	39,1
SDS 3mM	33,1
SDS 4mM	32,8
SDS 5mM	34,15
SDS 6mM	34,6
SDS 7mM	35
SDS 8mM	35,6
SDS 9mM	36,6
SDS 10mM	35,7
SDS 30mM	35,75

 

    A partir desses dados, é possível a elaboração de um gráfico que relacione a concentração de SDS e suas tensões superficiais.

Gráfico 1: Tensão superficial por valores de concentração de SDS.

[pic 2]

    A análise do gráfico torna possível, ainda, a determinação da concentração micelar crítica (CMC), um valor que demonstra a concentração em que há uma maior formação de micelas por um surfactante, a partir do estabelecimento de duas retas que convertem em um único ponto.

Gráfico 2: Determinação do CMC pelo encontro de extrapolação de retas.

[pic 3][pic 4][pic 5][pic 6]

   Infere-se, portanto, que a CMC do SDS na presente avaliação obteve um valor aproximado de 3mM. Em um estudo realizado por Nitin, David e Devendra (2012), a avaliação da CMC, em concentrações de SDS semelhantes as da presente análise, apresentou um valor de aproximadamente 5mM. Já em outro estudo publicado por Anastasios e Tiveros (2012), o valor da CMC ficou em torno de 6,8mM. De acordo com os valores obtidos nas avaliações citadas, é possível concluir que a CMC possui uma variação muito relativa aos métodos utilizados para determina-la, as concentrações de SDS utilizadas, as condições laboratoriais e muitos outros fatores a serem ponderados.

...