Universidade Federal de Gois Instituto de Qumica Fsico Qumica Experimental II

Adsoro: Excesso de Superfcie

Docente: Tatiana Duque Martins Alunos: Adrielle Loureno Anna Paula Hannah Paula Linneker Fernandes Rowander Moura Vernica Carvalho

Goinia, 5 de Maro de 2012.

OBJETIVOA partir de medidas de tenso superficial, obter e analisar a adsoro superficial de um composto orgnico em funo de sua concentrao.

INTRODUOAs molculas na superfcie de um lquido esto sujeitas a fortes foras de atrao das molculas interiores. A resultante dessas foras, - cuja direo a mesma de plano tangente superfcie (em qualquer ponto desta) - atua de maneira a que a superfcie lquida seja a menor possvel. A grandeza desta fora, atuando perpendicularmente (por unidade de comprimento) ao plano na superfcie dita tenso superficial. Quando fazemos uma dissoluo, na qual o soluto e o solvente possuem caractersticas polares, comeam a surgir foras de interaes que resultam em uma variao de tenso superficial do solvente. Esta variao devida atividade do soluto na soluo e ocorre porque o soluto encontra-se em maior concentrao na interface da soluo do que no seu interior. Assim, podemos dizer que h adsoro na interface.

PROCEDIMENTO EXPERIMENTALA) Material lcool n-butlico, gua destilada, Bureta de 25 e 50 mL, Bquer, Bales volumtricos de 100 mL, Picnmetro.

B) Procedimento Com o auxilio das buretas de 50 e 25 mL, foram preparadas oito solues de lcool e gua, de acordo com as quantidade indicadas na apostila, em bales volumtricos de 100 mL. Pesou-se o pcnmetro vazio e com gua, calculou-se a densidade da gua, e ento se pesou o picnmetro com todas as oito solues preparadas, para calcular a densidade de cada uma. A densidade foi calculada atravs da equao 1. Equao 1: Em uma bureta de 10 mL com ponta de capilar, adicionou-se a soluo para a contagem de gotas em 1 mL para determinar a tenso superficial, foi realizado esse procedimento para as oito solues. A tenso superficial foi calculada atravs da equao 2. Equao 2:

RESULTADOS E DISCUSSES

Tabela 1. Densidade das solues

Soluo 1 2 3 4 5 6 7 8

Densidade Massa(g) pic. Massa(g) pic. Massa(g) da Volume (mL) (m/v) da cheio vazio soluo do pic. soluo 31,6277 20,3895 11,2382 11,2292 1,000801482 31,593 20,3895 11,2035 11,2292 0,997711324 31,5861 20,3895 11,1966 11,2292 0,997096855 31,6067 20,3895 11,2172 11,2292 0,998931358 31,5862 20,3895 11,1967 11,2292 0,99710576 31,5956 20,3895 11,2061 11,2292 0,997942863 31,5619 20,3895 11,1724 11,2292 0,994941759 31,5452 20,3895 11,1557 11,2292 0,993454565

Tabela 2. Tenso Superficial das Solues n Tenso da gotas gua gua 71,18 19 71,18 19 71,18 19 71,18 19 71,18 19 71,18 19 71,18 19 71,18 19 de n de da gotas da Densidade soluo da gua 24 0,9957 25 0,9957 28 0,9957 29 0,9957 34 0,9957 36 0,9957 39 0,9957 40 0,9957 Tenso superficial da soluo 56,63954756 54,20607608 48,36847473 46,78651812 39,8332173 37,65184424 34,65102849 33,73425285

Soluo 1 2 3 4 5 6 7 8

Densidade da soluo 1,000801482 0,997711324 0,997096855 0,998931358 0,99710576 0,997942863 0,994941759 0,993454565

Tabela 3. Dados Gerais das Solues para clculo das Fraes Molares MM lcool (g/mol) 74 74 74 74 74 74 74 74 MM gua (g/mol) 18 18 18 18 18 18 18 18

Soluo 1 2 3 4 5 6 7 8

Densidade lcool 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8

Volume (mL) lcool 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0

Massa lcool 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2

(g) Volume (mL) gua 99,5 99,0 98,5 98,0 97,5 97,0 96,5 96,0

Tabela 4. Clculo da Frao Molar para cada soluo Soluo Densidade da Massa gua 30C gua 0,9957 99,07215 0,9957 98,57430 0,9957 98,07645 0,9957 97,57860 0,9957 97,08075 0,9957 96,58290 0,9957 96,08505 0,9957 95,58720 Nmero de Nmero de mols mols da (g/g.mol-1) (g/g.mol-1)lcool gua

1 2 3 4 5 6 7 8

0,0054054 0,0108108 0,0162162 0,0216216 0,0270270 0,0324324 0,0378378 0,0432432

5,50401 5,47635 5,44869 5,42103 5,39337 5,36571 5,33805 5,31040

Frao molar 0,0009811 0,0019702 0,0029673 0,0039726 0,0049861 0,0060080 0,0070384 0,0080773

Tabela 5. Clculo do Excesso da Quantidade de Soluto na camada superficial Excesso da Quantidade ln (Frao de Soluto molar) (mol/m2) -6,92681 0,32871 -6,22961 0,34979 -5,82009 0,33408 -5,52832 0,34021 -5,30108 0,30207 -5,11465 0,29593 -4,95637 0,28105 -4,81869 0,28143

Soluo 1 2 3 4 5 6 7 8

R (constante) 0,0820574 0,0820574 0,0820574 0,0820574 0,0820574 0,0820574 0,0820574 0,0820574

Temperatura (K) 303,15 303,15 303,15 303,15 303,15 303,15 303,15 303,15

Tenso superficial 56,6395 54,2060 48,3684 46,7865 39,8332 37,6518 34,6510 33,7342

Frao molar 0,0009811 0,0019702 0,0029673 0,0039726 0,0049861 0,0060080 0,0070384 0,0080773

Tabela 6. Clculo da Concentrao de lcool n-butlico em cada soluo Densidade lcool 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 0,8 Volume (mL) lcool 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 Massa(g) lcool 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2 [lcool] (g/L) 4 8 12 16 20 24 28 32 [lcool] (mol/L) 0,054054054 0,108108108 0,162162162 0,216216216 0,270270270 0,324324324 0,378378378 0,432432432

Soluo 1 2 3 4 5 6 7 8

Tabela 7. Excesso da Concentrao de Soluto para a Frao Molar e Concentrao do lcool nbutlico. X (Frao molar) do lcool 0,00098 0,00197 0,00296 0,00397 0,00498 0,00600 0,00703 0,00807 Ln [lcool] (mol/L) -2,9177 -2,2246 -1,8191 -1,5314 -1,3083 -1,1260 -0,9718 -0,8383 Excesso [lcool] (10-) 2,07088 1,64980 1,51193 1,31587 1,32037 1,20221 1,12748 0,99900

Soluo 1 2 3 4 5 6 7 8

[lcool] (mol/L) 0,0540 0,1081 0,1621 0,2162 0,2702 0,3243 0,3783 0,4324

Ln X do lcool -6,9268 -6,2296 -5,8200 -5,5283 -5,3010 -5,1146 -4,9563 -4,8186

Tenso Superficial 56,63954 54,20607 48,36847 46,78651 39,83321 37,65184 34,65102 33,73425

Excesso X (10-) 4,91629 4,61995 4,83717 4,75004 5,34987 5,46077 5,75005 5,74225

60Equation y=a+b Value B B Intercept 24,8079 Slope -12,0440 Standard Err 2,35528 1,36717

55

Adj. R-Squa 0,91628

Tensao Superficial

50

45

40

35

30 -3,0 -2,5 -2,0 -1,5 -1,0 -0,5

Ln [alcool]

Grfico 1. Tenso Superficial x Ln [lcool]

60Equation y=a+ 0,9182 Value B B Intercep -22,455 Slope -11,891 Standard E 7,49839 1,33267 Adj. R-Squ

55

Tensao Superficial

50

45

40

35

30 -7,0 -6,5 -6,0 -5,5 -5,0 -4,5

Ln [fraao molar]

Grfico 2. Tenso Superficial x Ln (frao molar)

0,36Model

Isoterma de Adsoro Fit PolynomialPolynom 0,75815 Value B B Intercep B1 B2 0,34088 Standard E 0,01867

0,34

Adj. R-Sq

12,63284 175,94065 -400021,3 352812,64

Excesso de Soluto 2 (mol/m )

0,32

B

0,30

0,28

0,26 0,0000

0,0001

0,0002

0,0003

0,0004

Concentraao Soluao (mol/L)

Grfico 3. Isoterma de Adsoro. Excesso de Soluto x Concentrao da Soluo

0,36 0,35

Model

Polynom Value Standard E 0,01843 9,37566

Adj. R-Squ 0,75649 B B B Intercept B1 B2 0,34156 0,1054

Excesso de Soluto (mol/m )

0,34 0,33 0,32 0,31 0,30 0,29 0,28 0,000 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005

-1089,19 1011,8754

2

0,006

0,007

0,008

0,009

Fraao Molar do Alcool (X)

Grfico 4. Excesso da quantidade de Soluto x Frao Molar

CONCLUSO

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS- http://www.qmc.ufsc.br/~minatti/aulas/qmc5409/experiencia6_tensiometria_gota.pdf, ; http://www.fisica.ufs.br/egsantana/fluidos/tension/introduccion/introduccion.htm, ;