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EXPERIÊNCIA 03 - TENSÃO SUPERFICIAL - ISOTERMA DE GIBBS 
Andressa Maria Jackiw, Leila Hack, Valéria Cristina Sezanosky Pinto - BANCADA 5 
Profª Drª Izabel C. Riegel-Vidotti 
Universidade Federal do Paraná 
Centro Politécnico – Jardim das Américas – 81531-980 – Curitiba – PR – Brasil 
 
Tensão superficial é a força que atua ortogonalmente a qualquer seguimento unitário 
imaginado na superfície do líquido. Na prática, é o trabalho necessário para aumentar a 
superfície em uma unidade de área por um processo isotérmico e reversível. Sua origem está 
nas Forças de van der Waals que atuam nas moléculas, situadas no interior do líquido, em todas 
as direções. 
A tensão superficial foi medida pelo método da massa da gota. O cálculo da tensão é dado pela 
equação 1: 
𝛾 =
𝑚𝑖𝑔
2𝜋𝑅𝑓
 (1) 
O valor de R.f depende do capilar utilizado. Para calculá-lo, utilizamos o método da gota 
com a água, que tem tensão conhecida de 72,8x10-3 N/m. O valor encontrado está disposto na 
tabela1. 
Tabela 1: Dados utilizados para descobrir R.f 
H2O 
nº de 
gotas 
massa das 
gotas (g) 
massa de 
uma gota (g) 
R.f 
1 24 1.006 0.04192 
8.86E-04 2 25 1.027 0.04108 
3 25 1.025 0.04100 
 média 0.04133 
 
Substituindo o valor de R.f na equação (1), calculamos a tensão superficial do butanol em 
diferentes concentrações, conforme mostra a tabela 2. 
Tabela 2: Tensão superficial do butanol em diferentes concentrações. 
Concentração de Butanol (mol/L) ϒ (mN/m) 
0.0052 78.8621 
0.0100 76.7586 
0.0200 73.7347 
0.0400 66.9191 
0.1000 58.2962 
0.2000 51.8501 
0.5000 38.9273 
0.6000 41.9955 
0.7040 32.1964 
0.8000 30.1656 
0.8500 28.5420 
Traçando o gráfico da tensão superficial em função do logarítimo natural da concentração, 
obteve-se o gráfico abaixo. 
 
 
 Conforme o esperado, com o aumento da concentração de butanol a tensão superficial 
foi diminuindo. 
Para o cálculo do coeficiente angular, foram pegos os dados correspondentes aos pontos 
intermediários da curva, ignorando os pontos 1, 7, 9, 10 e 11, por distoarem muito da reta. 
 
 
Desta forma, tem-se que o valor do coeficiente angular é igual a -8,7953 mN/m. Tendo 
que a equação conhecida como Isoterma de Gibbs é dada pela equação (2), onde 𝑎 é o 
coeficiente de atividade e 𝛾 é a tensão superficial, e considerando que em soluções diluídas a 
atividade é igual a concentração molar, podemos calcular a concentração superficial em excesso: 
𝛤 = −
1
𝑅𝑇
𝑑𝛾
𝑑𝑙𝑛𝑎
 (2) 
 
A temperatura utilizada corresponde a 25°C e a constante universal dos gases usada no 
cálculo foi de 8,314 J/ mol.K. Desta forma, o valor calculado para a concentração superficial em 
excesso foi de 3,54818 x 10-6 mol/m². 
0
20
40
60
80
100
0 2 4 6 8
Te
n
sã
o
 S
u
p
er
fi
ci
al
 -
ϒ
(m
N
/m
ln [ButOH] (mol/m³)
Tensão Superficial x ln[ButOH] 
y = -8,7953x + 98,661
R² = 0,9939
0
20
40
60
80
100
0 1 2 3 4 5 6 7
Te
n
sã
o
 S
u
p
er
fi
ci
al
 -
ϒ
(m
N
/m
)
ln [ButOH] (mol/m³)
Tensão Superficial x ln[ButOH] 
Para calcular a área ocupada por cada molécula, basta utilizar a equação (3), onde NA 
corresponde ao número de Avogadro. 
𝐴 =
1
𝑁𝐴𝛤
 (3) 
A área ocupada por cada molécula de butanol foi de 4.68164 x 10-19 m², equivalente a 
46.81636 Ӓ².

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