Aula 19 - Superfícies

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QFL 406 Farmácia noturno – Termodinâmica de superfícies – Tensão Superficial  
 
 
 - As moléculas situadas no interior de um 
líquido estão, em média, sujeitas a forças de 
atração iguais em todas as direções, enquanto 
que as moléculas situadas na superfície são 
submetidas a forças de atração não balanceadas, 
com uma resultante dirigida para o interior da 
fase líquida. A superfície do líquido tomará 
forma de maneira que a menor quantidade de 
moléculas permaneçam na superfície. A área 
superficial tende a diminuir 
 - O módulo dessa força atuando 
perpendicularmente a uma unidade de 
comprimento de uma linha na superfície é 
chamada de tensão superficial () do líquido. No 
sistema CGS ela é expressa em dina.cm
-1
 e no 
sistema SI é N.m
-1
. 
 - A  de um líquido pode aumentar ou 
diminuir pela adição de uma segunda substância 
(soluto). 
- Tensão superficial é o trabalho 
necessário para aumentar a área superficial (A) 
de um líquido numa determinada quantidade 
(dA). 
 
 
Como w = F Δx e ΔA = 2l Δx 
 w = (F/2l) ΔA onde F/2l =  ( N/m; J/cm2) 
 w = ΔA  
Young e Laplace: 
 Para uma superfície esférica com raio 
de curvatura r: 
 ΔP =2 /r 
na superfície plana ΔP = 0 
Qual a diferença na pressão hidrostática através 
da interface Hg-ar, tendo r = 10
-4
m a 293 K e 
  = 4,76 x 10-3 Nm-1 ? 
 
Tubos capilares 
Forças coesivas grandes;  altos 
H2O 727,5 N/m a 293 K 
Benzeno 171,0 N/m a 293 K ( menor coesão) 
Ângulo de contato: 
𝜃 < 90o forças de adesão > coesão : molha 
𝜃 > 90o forças de coesão > adesão : não molha 
 
Equação de Kelvin 
- para pressão de vapor de gotículas: 
 ln (P/Po) = (2M)/(rRTρ) 
 Pvapor maior em pequenas gotículas ! 
 Ex.: H2O a 293 K com Po= 17,5 mmHg 
 r/mm 10
-3
 10
-6
 
 P/Po 1,001 2,95 
 
 O que é uma substância tensoativa? Como 
ela é constituída? 
 Os agentes tensoativos: 
 a)aniônicos, b)catiônicos, c) anfóteros e d) não-
iônicos. 
 Propriedades: umectante, dispersante, 
emulsionante, detergente, lubrificante, anti-
estático, amaciante, etc. 
 Empregados: na agricultura, na 
indústria alimentícia, na indústria farmacêutica, 
na indústria de tintas, em artigo de limpeza, 
como formulação de limpador e desengraxante. 
 - O detergente ao se dissolver em água se 
distribui em toda extensão e, uma parte se 
concentra na interface aquosa, quebrando a 
estrutura da água e diminuindo sua tensão 
superficial. Aumentando-se a concentração do 
detergente, ocorre um aumento da concentração 
do mesmo na camada superficial da água. 
Quando esta se torna saturada, a adição de mais 
detergente na fase aquosa não provoca 
abaixamento da tensão superficial, mas sim a 
formação de agregados constituídos de 50 a 100 
moléculas de detergente e, forma 
aproximadamente esférica. 
O que é micela? O que é CMC de um 
tensoativo? 
 - A CMC de um tensoativo pode variar 
com a temperatura, repulsão eletrostática, 
energia interfacial hidrocarboneto-água, e a 
tendência do solvente em formar ligação de 
hidrogênio 
 Como o benzeno e o álcool influenciam 
o valor da CMC de um tensoativo? 
 Como a temperatura afeta a CMC?