) T, p. Processos Superficiais Tensão Superficial. Efeito de substâncias dissolvidas na tensão superficial de um solvente. RT ln (C 2 /C )) T, p

Transcrição

1 - Lembrando da isoterma de Gibbs: para uma solução com dois componente Γ 2 = 1 RT ( γ ln a 2 ) T, p Considerando solução diluída ideal Γ 2 = 1 ( γ RT ln (C 2 /C )) T, p Γ 2 = C 2 RT ( γ C 2 ) T, p - de acordo com a isoterma de Gibbs temos o seguinte: - o γ quando C 2 Γ 2 é + existirá um excesso de soluto na superfície - o γ quando C 2 Γ 2 é - o interior da solução é mais concentrado que a superfície 1

2 Três comportamentos distintos: I Comportamento apresentado pela maioria das substâncias inorgânicas, especialmente eletrólitos fortes e umas poucas substâncias orgânicas (ex.: sacarose). II Comportamento apresentado pela maioria das substâncias orgânicas e umas poucas substâncias inorgânicas, especialmente eletrólitos fracos. III Comportamento apresentado pelos tensoativos (sabões, ácidos sulfônicos, sulfonatos, álcoois alifáticos com cadeias de mais de quatro carbonos, etc) 2

3 - são substâncias que diminuem a tensão superficial ou influenciam na superfície de contato entre dois líquidos ou entre líquido e sólido. CMC Vejamos no quadro. 3

4 propriedade - Ao estudar-se as propriedades físico-químicas de uma solução de tensioativo em função da variação da concentração, verifica-se que há uma variação brusca das propriedades quando é atingido um determinado valor que corresponde ao início da formação de micelas. - A concentração a que este fenômeno ocorre é denominada concentração micelar crítica (CMC). concentração 4

5 Classificação dos Tensoativos: - Aniônicos: - exemplo: estearato de sódio, dodecil sulfato de sódio; - Catiônicos: - exemplo: cloridrato de laurilamina; - Não iônicos: - exemplo: óxido de polietileno. 5

6 Remoção de Sujeira - Os sabões são chamados de tensoativos porque diminuem a tensão superficial da água de modo que ela pode molhar melhor os materiais. A ação de um detergente é promover a remoção da sujeira pela diminuição do trabalho de adesão sujeira-sólido, o que se consegue pelo abaixamento das tensões interfaciais sujeira-água e sólido-água. - As partículas de óleo ou gordura concentram-se nas micelas coloidais, por isso os sabões são chamados de emulsificantes ou surfactantes. - Ocorre a reaglomeração das micelas que ficam protegidas por uma película e se afastam por repulsão de cargas elétricas. - Os melhores detergentes são os que se adsorvem na interface sujeira-sólido e não na interface água-ar. Por isso, formação de espuma não é indicativo de um bom poder de lavagem. 6

7 Exercícios: 1) Estime o comprimento de uma determinada molécula a partir dos seguintes dados: ρ = 0,8098 g cm -3, M = 74,12 g mol -1 e Γ 2,max =5,075x10-6 mol m -2. 2) Calcule: (a) o excesso superficial para o SDS (dodecilssulfato de sódio) numa solução, a 25,0 C, cuja concentração é de 0,500 mmol dm -3. (b) Área ocupada por uma molécula na superfície, supondo o que o excesso superficial calculado seja o excesso superficial máximo. Dados: γ(água) = 71,99 mn m -1 γ (solução) = 69,09 mn m -1. 3) As tensões superficiais para soluções aquosas de fenol a 300,0 K são dadas na tabela abaixo. Determine pelo método gráfico, o excesso superficial para a solução 10 mol m -3 de fenol. C fenol / mol m -3 2,550 4,994 12,54 30,05 50,05 γ / mn m -1 72,5 72,2 71,3 69,0 66,6 7