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CENTRO DE CIÊNCIAS 
 DEPARTAMENTO DE FÍSICO-QUÍMICA 
 SEMESTRE 2023.2 
 
 
 
 
 
 
Pratica: DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO MICELAR 
CRITICA DE TENSOATIVOS ANIÔNICO E CATIÔNICO, POR 
TENSIOMETRIA. 
 
 
 
 
 
 
 
Disciplina: Fundamentos de Físico-Química 
Nome aluno: Gabriela Brito Duarte 
Curso: Engenharia de Alimentos 
Matricula: 541873 
Turma: 04A 
Professor: Pedro Neto 
Data: 02/10/2023 as 10:00 
INTRODUÇÃO 
A tensão superficial e a formação de micelas são fenômenos fundamentais na 
química que desempenham papéis cruciais em várias áreas da ciência e da 
indústria. A tensão superficial refere-se à força de coesão na superfície de um 
líquido, resultante das interações entre moléculas, e influencia uma série de 
comportamentos, desde a formação de gotas até a capilaridade em plantas. 
Por outro lado, a formação de micelas envolve a auto-organização de 
moléculas anfifílicas, conhecidas como tensoativos ou surfactantes, em 
soluções aquosas. Essas micelas têm cabeças hidrofílicas que interagem com 
a água e caudas hidrofóbicas que se agrupam no interior das micelas. Esse 
fenômeno é essencial em aplicações que vão desde produtos de limpeza até 
emulsões e estabilizantes em alimentos e cosméticos. Ao entender a tensão 
superficial e a formação de micelas, é possível otimizar processos e 
desenvolver produtos mais eficazes em uma variedade de indústrias. Neste 
contexto, exploraremos as aplicações desses fenômenos ao longo deste 
relatório. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRÉ LABORATORIO 
1- Descreva a estrutura química dos tensoativos 
Os tensoativos, também conhecidos como surfactantes, são compostos 
químicos que possuem uma estrutura única que lhes permite 
desempenhar um papel fundamental na redução da tensão superficial 
entre substâncias que não se misturam naturalmente, como óleo e água. 
Sua estrutura química geralmente consiste em uma "cabeça" hidrofílica 
(afinidade pela água) e uma "cauda" hidrofóbica (repulsão pela água). 
Essa estrutura é crucial para a capacidade dos tensoativos de reduzir a 
tensão superficial, permitindo que substâncias imiscíveis se misturem. 
 
A estrutura química típica dos tensoativos pode ser representada da 
seguinte forma: 
 
- Cabeça hidrofílica: A cabeça hidrofílica é geralmente uma molécula 
polar, que possui grupos funcionais que interagem bem com a água. 
Exemplos de grupos funcionais comuns na cabeça incluem grupos 
amina (-NH2), grupos sulfato (-SO3-), grupos carboxilato (-COO-), entre 
outros. Esses grupos funcionais são solúveis em água e interagem 
fortemente com moléculas de água. 
 
- Cauda hidrofóbica: A cauda hidrofóbica é composta por uma cadeia 
longa de hidrocarbonetos, que são não polares e, portanto, repelentes 
de água. A cauda pode variar em comprimento e ramificação, 
dependendo do tipo de tensoativo. As cadeias longas de 
hidrocarbonetos proporcionam uma região não polar que é insolúvel em 
água. 
 
Devido a essa estrutura única, os tensoativos podem reduzir a tensão 
superficial entre a água e outras substâncias não polares, como óleos e 
gorduras. As cabeças hidrofílicas interagem com a água, enquanto as 
caudas hidrofóbicas se orientam para longe da água, formando micelas, 
estruturas que encapsulam as moléculas de óleo ou gordura, permitindo 
que sejam dispersas na água. 
 
Existem diversos tipos de tensoativos com estruturas químicas variadas, 
adequados para diferentes aplicações, como detergentes, 
emulsificantes, estabilizantes, entre outros, com variações na estrutura 
da cabeça e da cauda para atender às necessidades específicas de 
cada aplicação. 
 
2- Como os tensoativos podem ser classificados? 
Os tensoativos, ou surfactantes, podem ser classificados de várias 
maneiras: 
 
 
1- Pela natureza da cabeça hidrofílica: 
 - Aniônicos (cabeça carregada negativamente). 
 - Catônicos (cabeça carregada positivamente). 
 - Não iônicos (cabeça não carregada eletricamente). 
 - Anfotéricos (cabeça com carga positiva e negativa). 
 
2- Pela estrutura da cauda hidrofóbica: 
 - Variam na estrutura da cauda, como alquilbenzenosulfonatos 
lineares, ramificados, éteres de glicerol, etc. 
 
3- Pela aplicação: 
 - Detergentes, emulsificantes, agentes molhantes, estabilizantes, 
agentes de formação de espuma, entre outros. 
 
4- Pela cadeia de carbono da cauda: 
 - Curta, média ou longa, dependendo do tamanho da cadeia 
hidrofóbica. 
 
Essas classificações ajudam na escolha do tensoativo mais adequado 
para aplicações específicas, levando em conta propriedades como 
formação de micelas, eficácia de limpeza e compatibilidade com outros 
produtos. 
 
3- O que e tensão superficial 
Tensão superficial é a propriedade da superfície de um líquido devido à 
atração entre as moléculas, que cria uma "camada forte" na superfície. 
Isso resulta na formação de gotas, capilaridade, bolhas e afeta a forma 
como líquidos interagem com sólidos na superfície. 
 
4- Descreva detalhadamente o processo de formação de micelas 
A formação de micelas é um fenômeno crucial na química dos 
tensoativos, também conhecidos como surfactantes. As micelas são 
agregados moleculares que se formam em soluções aquosas de 
tensoativos devido à sua estrutura única, que inclui uma cabeça 
hidrofílica (afinidade pela água) e uma cauda hidrofóbica (repulsão pela 
água). As micelas surgem quando os tensoativos são introduzidos em 
uma solução aquosa e a concentração de tensoativos atinge um nível 
crítico, conhecido como a concentração micelar crítica (CMC). Vou 
detalhar o processo de formação das micelas: 
 
1. Introdução dos Tensoativos na Água: 
 - Quando os tensoativos são adicionados a uma solução aquosa, suas 
moléculas se dispersam uniformemente na água devido às 
características anfifílicas, ou seja, as cabeças hidrofílicas interagem com 
as moléculas de água, enquanto as caudas hidrofóbicas evitam o 
contato com a água. 
 
2. Aumento da Concentração de Tensoativos: 
 - À medida que a concentração de tensoativos na solução aumenta, as 
moléculas dos tensoativos começam a interagir entre si. A tendência das 
caudas hidrofóbicas de evitar a água leva as moléculas dos tensoativos 
a se agruparem em regiões onde as caudas estão voltadas para o 
interior, longe da água. 
 
3. Concentração Micelar Crítica (CMC): 
 - Quando a concentração de tensoativos atinge um valor específico 
chamado Concentração Micelar Crítica (CMC), o número de moléculas 
de tensoativos é suficiente para superar a resistência da água e formar 
micelas. A CMC varia de acordo com o tipo de tensoativo e as condições 
da solução. 
 
4. Formação de Micelas: 
 - Quando a CMC é atingida, as moléculas dos tensoativos se auto-
organizam em micelas. Nas micelas, as cabeças hidrofílicas estão 
voltadas para fora, interagindo com a água circundante, enquanto as 
caudas hidrofóbicas estão agrupadas no interior da micela, protegidas 
da água. Isso permite que a micela seja estável em soluções aquosas. 
 
5. Propriedades das Micelas: 
 - As micelas têm a capacidade de encapsular substâncias não polares, 
como óleo e gordura, dentro de sua estrutura hidrofóbica. Isso as torna 
eficazes em solubilizar e dispersar essas substâncias na água, o que é 
fundamental em aplicações como detergentes e produtos de limpeza. 
 
6. Estabilidade das Micelas: 
 - As micelas são mantidas juntas pela energia termodinâmica, que é 
mais favorável do que manter as moléculas dos tensoativos isoladas na 
solução. Elas permanecem estáveis enquanto a concentração de 
tensoativos na solução permanece acima da CMC. 
 
Em resumo, as micelas se formam quando a concentração de 
tensoativos em uma solução atinge a CMC, permitindo que as moléculas 
dos tensoativos se organizem de forma a minimizar a exposição das 
caudas hidrofóbicas à água. Esse processo é fundamental para a 
capacidade dos tensoativos de solubilizarsubstâncias não polares em 
soluções aquosas e desempenha um papel essencial em uma variedade 
de aplicações, incluindo produtos de limpeza, cosméticos e 
farmacêuticos. 
 
5- O que é concentração micelar critica? 
A Concentração Micelar Crítica (CMC) é a concentração mínima de 
tensoativo em uma solução aquosa na qual as micelas começam a se 
formar. Abaixo da CMC, as moléculas de tensoativo estão dispersas na 
solução. Acima da CMC, elas se organizam em micelas, com as 
cabeças hidrofílicas na superfície e as caudas hidrofóbicas no interior. A 
CMC é importante em aplicações como detergentes e emulsões. 
 
6- Como a formação de micelas influencia na tensão superficial de uma 
solução? 
A formação de micelas em uma solução de tensoativos reduz a tensão 
superficial, tornando a superfície do líquido menos "forte". Isso facilita a 
interação com substâncias não polares, como óleos, contribuindo para a 
eficácia em aplicações de limpeza e solubilização de substâncias não 
miscíveis em água. 
 
7- Cite algumas aplicações da tensão superficial e da formação de micelas 
na indústria 
A tensão superficial e a formação de micelas têm várias aplicações na 
indústria. Aqui estão algumas delas: 
 
1. Detergentes e Produtos de Limpeza: A redução da tensão superficial 
pela ação de tensoativos facilita a remoção de sujeira e óleo de 
superfícies, tornando os detergentes e produtos de limpeza mais 
eficazes. 
 
2. Emulsões: Emulsões, como molhos para saladas e produtos 
cosméticos, dependem da capacidade das micelas de dispersar óleo em 
água (ou vice-versa) para criar uma mistura estável. 
 
3. Indústria Alimentícia: A tensão superficial é importante na produção 
de alimentos, incluindo a formação de espuma em cervejas e 
refrigerantes e a estabilização de emulsões em molhos e maioneses. 
 
4. Farmacêutica: Em formulações farmacêuticas, a tensão superficial é 
relevante na produção de comprimidos, cápsulas, suspensões e 
emulsões. 
 
5. Indústria do Petróleo: A indústria de petróleo usa tensoativos para 
melhorar a recuperação de petróleo, reduzindo a tensão superficial entre 
o petróleo e a água. 
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Preparar 100mlde uma solução estoque de 30mM de SDS (dodecilsulfato) 
A partir da soluçaõ estoque diluir 10 soluções de SDS nas concentrações 1mM, 
2mM, 3mM, 4mM, 5mM, 6mM, 7mM, 8mM, 9mM, 10mM, em um balão 
volumétrico de 50mL 
Medir o valor da tensão superficial da agua destilada e anotar o valor obtido 
Medir cada uma das soluções no tensiomentro em duplicata, da mais diluída 
para a mais concentrada 
Anotar as tensões superficiais de cada solução 
 
RESULTADOS E DISCURSÕES 
YH2O= 70,9mN/m 
C, mM y, mN/m Média 
Agua 70,7 70,9 71,2 70,9 
0,125 69,2 69,1 69,1 69,1 
0,25 64,5 65,5 65,9 65,5 
0,50 48,8 49,6 50,9 49,8 
1,00 43,7 46,2 48,5 46,1 
2,00 34,4 34,9 35,9 35,0 
3,00 28,9 29,6 30,5 29,6 
4,00 28,2 28,3 29,3 28,6 
5,00 26,6 28,2 30,5 28,43 
6,00 27,01 29,3 29,4 28,6 
7,00 28,3 29,1 29,6 29 
8,00 29 28,7 28,8 28,5 
9,00 28,1 26,6 26,9 27,2 
10,00 29,3 28,3 29,1 29,1 
15,00 29,3 27,6 29,7 28,86 
Onde: 
C,mM: concentração milimolar da solução 
Y,Mn/m: tensão superficial da solução 
GRAFICO: 
 
 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5
Média
 
CONCLUSÃO 
Sendo a água solvente universal utilizado largamente em todos os tipos de 
indústria, a determinação da tensão superficial da mesma quando em solução 
com outras substâncias é de fundamental importância para a manipulação no 
setor alimentício, químico e farmacêutico, sendo tratado como valor, medição, 
de referência para determinação da qualidade, conservação e manipulação de 
insumos