Universidade Estadual do Centro-Oeste UNICENTRO Setor de Cincias Exatas e de Tecnologia SEET Departamento de Qumica DEQ

Disciplina: Qumica de solues e superfcies Professor: Everson do Prado Banczek Acadmicas: Ana Paula Oliveira Eveline Gheller

Objetivos Determinar a concentrao micelar crtica (CMC) de um surfactante. O surfactante utilizado foi o dodecilsulfato de sdio.

Figura 1: estrutura do dodecilsulfato de sdio Fonte: http://www.qgsquimica.com.br/qgs/det_comunicacao.php?id=55&det_comunic=3

Introduo Surfactantes ou tensoativos so molculas anfiflicas caracterizadas por possurem ambas as regies estruturais hidroflica e hidrofbica, que dinamicamente se associam espontaneamente em soluo aquosa a partir de uma determinada concentrao denominada concentrao micelar crtica (CMC).

Introduo Cauda Hidrofbica: parte da molcula de natureza APOLAR. O termo hidro (gua) + fbico (medo) indica que esta regio no apresenta solubilidade em gua. Cabea Hidroflica: parte da molcula de natureza POLAR ou inica. O termo hidro (gua) + flica (amizade) indica que esta regio apresenta solubilidade significativa em gua.

Figura 2: representao da molcula de dodecilsulfato de sdio. Fonte: http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/micela/index.html

Concentrao micelar crtica Uma das caractersticas comum a todos os surfactantes a capacidade de formar agregados em soluo aquosa a partir de uma determinada concentrao. Estes agregados so denominados micelas. A concentrao onde inicia o processo de formao das micelas (micelizao) chamada de concentrao crtica micelar, cmc, que uma propriedade intrnseca e caracterstica do surfactante.

A concentrao micelar crtica (c.m.c.) dos tensoativos pode ser determinada atravs de mudanas bruscas no comportamento de algumas de suas propriedades fsicas em soluo, tais como, espalhamento de luz, viscosidade, condutividade eltrica, tenso superficial, presso osmtica e capacidade de solubilizao de solutos.

Micelas As molculas do tensoativo formam grandes agregados moleculares de dimenses coloidais. A esses agregados, que geralmente contem 60 a 100 molculas do tensoativo, dse o nome de micelas.

Figura 3: formao de micelas Fonte: http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/micela/index.html

Micelas normais onde as molculas do surfactante envolvem a substncia hidrofbica (leo, por exemplo). Esta uma forma bastante eficiente de estabilizar uma emulso de leo na gua, pois o surfactante cria uma barreira mecnica que envolve cada gotcula de leo, impedindo que estas se juntem quando chocam entre si. A existncia de cargas do mesmo sinal, associadas s cabeas hidroflicas, um fator adicional de estabilidade devido s repulses eletrostticas entre as micelas.

Micelas invertidas onde as molculas do surfactante envolvem a substncia hidroflica (gua, por exemplo). Neste caso as cabeas hidroflicas ficam em contacto com a gua e as caudas hidrfobas ficam em contacto com o leo, blindando as gotculas de gua e impedindo desta forma que estas se juntem quando chocam entre si.

Condutividade e SurfactantesOs surfactantes inicos possuem dois tipos de comportamento em soluo aquosa: Abaixo da CMC os monmeros comportam-se como eletrlito forte. Aps a micelizao, cada monmero adicionado contribui para a formao de micelas.

Figura 4: grfico da formao de micelas Fonte: http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/micela/condutividade.html

Aplicaes graas formao das micelas que os sabes e detergentes dispersam a gordura das ndoas na gua. A estabilidade do leite deve-se casena (protena) e a da maionese lecitina (protena) presente na gema de ovo, onde a casena e a lecitina funcionam como surfactantes. Por outro lado, a adio das enzimas presentes no coalho ao leite destri as micelas de casena, o que permite que estas se aglutinem e dem origem ao queijo depois da extrao do soro.

Parte Experimental Materiais e reagentesMateriais Condutivmetro Agitador magntico Bquer de 100 mL Pipeta de 50 mL Pipeta graduada de 1 mL Balo volumtrico de 100 e 25 mLQuadro 1: materiais e reagentes utilizados Fonte: autoria prpria

Reagentes gua destilada isenta de CO2 NaCl analico Dodecilsulfato de sdio

Procedimento Experimentala) Preparou-se 25 mL de soluo aquosa 0,04 M com dodecilsulfato de sdio. Pipetou-se 50 mL de gua destilada pura, isenta de CO2, para um bquer de 100 mL. Colocou-se o bquer sobre o agitador magntico e ajustou-se a clula de condutncia, conectada ao condutivmetro. Adicionaram-se quantidades crescentes da soluo do tensoativo, de 0,5 em 0,5 mL, at quarenta vezes. A cada adio realizou-se a leitura da condutncia.

Procedimento Experimentalb) Preparou-se 100 mL de soluo aquosa de 0,01 M com NaCl. Preparou-se tambm 25 mL de soluo 0,04 M com dodecilsulfato de sdio. Realizou-se o procedimento como no item (a), juntando-se quantidades de 0,3 mL da soluo de tensoativo por quarenta vezes, com aproximadamente 15 segundos entre uma adio e outra.

Resultados e DiscussesClculo das Concentraes (C1.V1 = C2.V2) a) De 0,5 em 0,5 mL 0,5 mL: 0,04.0,5 = 1,0 mL: 0,04.1,0 = 1,5 mL: 0,04.1,5 = 2,0 mL: 0,04.2,0 = 2,5 mL: 0,04.2,5 = 3,0 mL: 0,04.3,0 = 3,5 mL: 0,04.3,5 = 4,0 mL: 0,04.4,0 =

C2 .50,5 C2 .51,0 C2 .51,5 C2 .52,0 C2 .52,5 C2 .53,0 C2 .53,5 C2 .54,0

C2 C2 C2 C2 C2 C2 C2 C2

= = = = = = = =

0,000396 mol/L 0,000784 mol/L 0,00117 mol/L 0,00154 mol/L 0,00190 mol/L 0,00226 mol/L 0,00262 mol/L 0,00296 mol/L

Resultados e DiscussesV (mL) tensoativo 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 [SDS] (mol/L) 0,000396 0,000784 0,00117 0,00154 0,00190 0,00226 0,00262 0,00296 Condutividade (ms/cm) 0,01 0,03 0,04 0,07 0,10 0,12 0,15 0,17

Resultados e Discusses

CMC = 0,00540 mol/L

Resultados e DiscussesClculo das Concentraes (C1.V1 = C2.V2) b) De 0,3 em 0,3 mL 0,3 mL: 0,04.0,3 0,6 mL: 0,04.0,6 0,9 mL: 0,04.0,9 1,2 mL: 0,04.1,2 1,5 mL: 0,04.1,5 1,8 mL: 0,04.1,8 2,1 mL: 0,04.2,1 2,4 mL: 0,04.2,4

= = = = = = = =

C2 .100,3 C2 .100,6 C2 .100,9 C2 .101,2 C2 .101,5 C2 .101,8 C2 .102,1 C2 .102,4

C2 C2 C2 C2 C2 C2 C2 C2

= = = = = = = =

0,000120 0,000239 0,000357 0,000474 0,000591 0,000707 0,000823 0,000938

mol/L mol/L mol/L mol/L mol/L mol/L mol/L mol/L

Resultados e DiscussesV (mL) tensoativo 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,4 [SDS] (mol/L) 0,000120 0,000239 0,000357 0,000474 0,000591 0,000707 0,000823 0,000938 Condutividade (ms/cm) 1,18 1,18 1,19 1,20 1,21 1,21 1,22 1,23

Resultados e Discusses

CMC = 0,00174 mol/L

ConclusoAtravs do experimento desenvolvido, bem como da teoria envolvendo o mesmo, pde-se estudar a Concentrao Micelar Crtica. Observou-se que quanto maior a concentrao de uma soluo, maior sua condutividade. Pde-se verificar ainda que uma soluo que contm sal, neste caso NaCl, possui maior condutividade.

Referncias MORAES, S. L.; DETERMINAO DA CONCENTRAO MICELAR CRTICA DE CIDOS HMICOS POR MEDIDAS DE CONDUTIVIDADE E ESPECTROSCOPIA; In: Quim. Nova, Vol. 27, No. 5, 701-705, 2004; Disponvel em: ; Acesso em: 27 de novembro de 2011. Estabilidade dos colides; Disponvel em: ; Acesso em: 27 de novembro de 2011.

Obrigada pela ateno!