Tensão Superficial e Tensoativos

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1 – Introdução
Em substâncias no estado líquido existe um tipo de interação (como força de Van der Waals e ligações de hidrogênio) entre as partículas que as permitem interagir entre si; são forças de coesão que formam um corpo e que são inversamente proporcionais à distância entre cada partícula.
Quando a partícula do líquido encontra-se mais para o interior, a força de coesão é zero porque os vetores que representam as interações são anulados entre si. No caso de uma partícula na superfície desse líquido isso não acontece, sendo então a força de coesão diferente de zero.
As moléculas superficiais estão sempre sujeitas a fortes forças de atração, a partir das moléculas mais internas, agindo como uma “membrana” que tende a comprimir o líquido (o vetor é sempre perpendicular à superfície). A grandeza desta força é denominada tensão superficial ().
A dimensão da tensão superficial é de força por unidade de comprimento, sendo no sistema internacional dada por N/m. Um dos métodos utilizados para calcular a tensão superficial de um líquido é o método do peso da gota, técnica empregada na prática deste relatório.
Figura 1 – Exemplo da tensão superficial: Gota de água
Figura 2 – Esquema dos vetores da força de atração entre as partículas do líquido
2 – Objetivos
○ Determinar a tensão superficial de substâncias pelo método de peso da gota (lei de Tate);
○ Verificar o efeito da concentração e raio do orifício na tensão superficial;
3 – Parte Experimental
	3.1 – Materiais e Reagentes
	Materiais
	Reagentes
	● Balança Analítica;
● Bureta de 10 ml;
● Béquer de 50 ml;
● Conta- gotas;
● Paquímetro ou micrômetro;
● Proveta;
● Bastão de vidro;
	
● Água Destilada;
●100 ml de Glicerol;
	3.2 – Procedimento Experimental
O procedimento experimental foi dividido em dois experimentos, descritos a seguir:
Experimento 1 – Determinação do Raio do Tubo
1 – Pesamos um béquer, vazio e devidamente limpo e seco;
2 – Uma por uma, fomos adicionando gotas de água destilada pelo conta-gotas, tarando a balança cada vez que uma gota era adicionada, e anotamos os valores de massa para 40 gotas;
3 – Calculamos a massa média das gotas e o desvio padrão médio da amostra e através dos resultados obtidos e usando f = 0,60, encontramos o raio do tubo, com o erro respectivo;
Experimento 2 – Efeito da Concentração (glicerol) na Tensão Superficial
1 – Fizemos para a bureta o mesmo procedimento seguido no experimento 1, de forma a determinar o seu raio;
2 – Em seguida, cada um dos 6 grupos do laboratório teve de preparam uma solução de glicerol, variando as concentrações. Para o nosso grupo, foi preparada, para um volume de 100 ml, uma solução contendo 30% H2O e 70% glicerol;
3 – Fizemos o gotejamento das 40 gotas juntas, que foram pesadas na balança e calculadas dividindo a massa encontrada pelo número de gotas;
4 – Após o gotejamento, e conhecendo o raio da bureta, calculamos o valor da tensão superficial para a nossa solução;
4 – Resultados e Discussões
A partir das medidas de massa das gotas obtidas nos experimentos 1 e 2, temos a seguinte tabela:
	
Tabela 1 – Massa da gota de água para determinação do diâmetro do tubo
	 
	Massa (g) ±0,001
	 
	Massa (g) ±0,001
	Gota No.
	Conta gotas
	Bureta
	Gota No.
	Conta gotas
	Bureta
	1
	0,047
	0,049
	21
	0,042
	0,054
	2
	0,042
	0,053
	22
	0,04
	0,048
	3
	0,039
	0,046
	23
	0,055
	0,053
	4
	0,037
	0,043
	24
	0,048
	0,04
	5
	0,052
	0,051
	25
	0,046
	0,048
	6
	0,049
	0,033
	26
	0,041
	0,05
	7
	0,046
	0,045
	27
	0,044
	0,055
	8
	0,046
	0,051
	28
	0,042
	0,041
	9
	0,048
	0,053
	29
	0,04
	0,05
	10
	0,056
	0,052
	30
	0,043
	0,053
	11
	0,046
	0,053
	31
	0,043
	0,053
	12
	0,05
	0,035
	32
	0,042
	0,055
	13
	0,051
	0,055
	33
	0,052
	0,053
	14
	0,039
	0,051
	34
	0,046
	0,05
	15
	0,051
	0,052
	35
	0,044
	0,053
	16
	0,044
	0,054
	36
	0,042
	0,051
	17
	0,039
	0,033
	37
	0,044
	0,052
	18
	0,039
	0,04
	38
	0,039
	0,054
	19
	0,039
	0,051
	39
	0,044
	0,055
	20
	0,042
	0,052
	40
	0,045
	0,055
Com esses valores, fizemos os cálculos para cada experimento:
Experimento 1 – Determinação do Raio do Tubo
 (1)
Experimento 2 – Efeito da Concentração (glicerol) na Tensão Superficial
Usamos o γ da água, conseguimos determinar o raio médio da bureta:
Para determinar a viscosidade da solução, substituímos o valor encontrado de r na equação:
A partir dos nossos resultados dos cálculos para a massa de cada gota e para a tensão superficial e dos demais grupos construímos a tabela e o gráfico que seguem: 
Tabela 2 – Soluções de glicerol
	Solução (%v/v) 
	Massa da gota (Kg) ±0,001 
	Tensão Superficial (N/m) ±0,001
	95% H2O
	4,44E-05
	8,18E-02
	70% H2O
	4,00E-05
	7,43E-02
	50% H2O
	4,10E-05
	7,14E-02
	30% H2O
	4,70E-05
	6,83E-02
	10% H2O
	4,20E-05
	6,50E-02
	5% H2O
	4,73E-05
	7,03E-02
Gráfico 1 – Tensão superficial em função da concentração de glicerol
5 – Conclusão
Através dessa prática, conseguimos perceber as diferenças dos valores para as tensões superficiais, que dependem dos compostos envolvidos e das interações intermoleculares que apresentam. Ainda, pela observação do gráfico, vemos que com o aumento da concentração de glicerol nas soluções, diminuem os valores para a tensão superficial. 
6 – Referências Bibliográficas
ARAÚJO, Carlos Roberto et al. Laboratóriode Físico-Química Experimental. Belo Horizonte, 2012.
Pesquisa Google: Tensão superficial imagens. Acesso em: 17/09/2013 ás 19:19h