Interface Liquido Gas e liquido liquido

Prévia do material em texto

Plano de Ensino – Programa 
Veja detalhes no Plano de Ensino 
Conteúdo Teórico: 
1. Interface Líquido-Gás: Pressão interna. Tensão superficial. Ascensão capilar e medição da tensão superficial. Energia 
superficial livre e total. Tensão superficial e adsorção. Concentração superficial: a regra de Gibbs. Isoterma de adsorção de 
Gibbs. Filmes solúveis. Orientação na superfície líquida. Classificação dos agentes tenso ativos. Propriedades das soluções 
micelares. 
2. Interface Sólido-Gás - Adsorção de gases e vapores por sólidos. Descrição. Teoria da adsorção. Fatores que intervém na 
adsorção. Adsorção física e adsorção química. Calor de adsorção. Energia de ativação. Mecanismo da adsorção de um gás 
ou vapor. Equação de Freundlich. Teoria monomolecular: Isoterma de Langmuir. Teoria dos filmes múlti moleculares: 
Equação de Brunauer, Emmett e Teller. Interpretação termodinâmica da isoterma de adsorção. Equação de Harkins-Jura. 
Aplicações da adsorção de gases e vapores por sólidos. Alguns adsorventes. Recuperação industrial de vapores. 
3. Interface Líquido-Líquido - Adsorção de líquidos por líquidos. 
Tensão interfacial. Coeficiente de coesão e adesão. Propagação. Orientação líquido / líquido. Filmes superficiais insolúveis. 
4. Interface Líquido-Sólido - Adsorção de líquidos por sólidos. Molhabilidade. Condição para a formação do ângulo de contato. 
Validade da equação. Histereses. Distribuição de sólidos entre os líquidos. Trabalho de molhabilidade. Mudança da 
energia total durante a molhabilidade. Aplicações. Lubrificação. Detergência. Adsorção por sólidos de não eletrólitos e de 
eletrólitos: Adsorção positiva. Isoterma de adsorção. Equação. Adsorção competitiva. Seletividade da adsorção. 
Aplicações. Descoloração. Adsorção por sólidos de eletrólitos-Adsorção de intercâmbio. Aplicações de intercâmbio iônico. 
5. Sistemas Coloidais. Classificação. Sistemas dispersos. Sistemas disformes. Aumento da superfície e a energia superficial. 
Relação entre o grau de subdivisão, superfície e energia superficial. Outros efeitos da subdivisão da matéria. Fenômenos 
que ocorrem em sistemas coloidais. Propriedades ópticas: Espalhamento de Luz. Estabilidade de suspensões coloidais e a 
Teoria de DLVO. 
6. Géis, Emulsões e Espumas. Géis; Classificação preparação, propriedades e estrutura. Agentes emulsificantes. Teoria da 
emulsificação. Preparação de emulsões. Propriedade e estabilidade das emulsões. Ruptura das emulsões. Detergência. 
Escala de HLB. Aplicações da físico-química de superfícies e coloides na indústria. 
7. Fenômenos Elétricos nas Interfases. Geração de carga superficial. Classificação dos fenômenos eletrocinéticos. Dupla 
camada elétrica (d.c.e.) Parâmetros experimentais relacionados à dupla camada elétrica. Eletroosmose e eletroforese 
Métodos experimentais para medir a velocidade eletroforética. 
8. Reologia: Viscosidade, Sistemas Newtonianos e não Newtonianos e Viscoelasticidade. 
 
Avaliação Veja detalhes no plano de ensino 
• Duas provas com conteúdo dado em sala, peso 60% do total. 
• Listas de exercício sobre temas relacionados à disciplina, peso 40% do total. 
 
 
 
Plano de Ensino - Avaliação 
CRONOGRAMA: Avaliações: 
15/09 
17/11 
24/11 
- Prova 1; Unidades 1, 2, 3, e 4 
- Prova 2; Unidades 5, 6, 7 e 8 
- REC. 
 
 
BIBLIOGRAFIA BÁSICA 
1. SHAW, D.J., Introduction to Colloid & Surface Chemistry. 4 th Ed. Butterworth, 1992. (B) SHAW, 
D. J., Introdução à Química dos Coloides e de Superfícies, EDUSP, São Paulo, 1975. 
2. EVERETT, D.H., Basic Principles of colloid Science. The Royal Soc. Of chemistry, 1998. 
3. HUNTER, R.J., Introduction to Modern Colloid Science, Oxford Sci. Publications, N. York, 1993. 
4. RABOCKAI, T. Físico-Química de Superfícies, OEA, Washington DC, 1973. 
5. DEBACHER, N. A., HUMERES, E., GONZALES, G., Química dos Coloides: Princípios Básicos 
e Aplicações. (e versão disponível), UFSC, 1998. 
XIII. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR 
1. ADAMSON, A. W., Physical Chemistry of Surfaces, 5th John Wiley & Sons, Inc. 1990. 
2. HUNTER, R.J., Foundations of Colloid Science, vols. I e II, Oxford Sci. Publication, N. York, 1989. 
3. HUNTER, R.J., Zeta Potential in Colloid Science. Principles and Applications, Academic Press London, 1986. 
4. COSGROVE, T. Colloid Science: Principles, Methods and Applications, Blackwell Publishing, 2005. 
5. BUTT, H-J., GRAF, K. and KAPPL, K. Physics and Chemistry of Interfaces. Wiley-VCH Verlag & Co. 2003. 
6. BARNES, G.T. and GENTLE, I.R., Interfacial Science, Oxford University Press, 2005. 
7. BIRDI K. S. Surface and Colloid Chemistry principles and applications, CR Press, 2010. 
8. Artigos de periódicos científicos indicados pelo professor. 
9. FLORENCE, A. T., ATTWOOD, A., Princípios de Físico-Química em Farmácia, 3ª ed. tradução Z. Rothschield, et 
al., EDUSP, 2003. 
TIPOS DE INTERFACES 
 
 
 
 
LÍQUIDO-GÁS LÍQUIDO-LÍQUIDO 
 
 
 
 
LÍQUIDO-SÓLIDO SÓLIDO-GÁS 
• Muitos processos físico-químicos dependem 
das condições das superfícies, desta forma é 
de fundamental importância o estudo das 
interfases ou superfície limite (interfaces). 
Interface líquido-gás 
fase homogênea
fase homogênea


A
S
B
A
S
B
Região de
composição
variável
 INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
1- Pressão interna 
Porque gotas assumem forma esférica ? 
 INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
1- Pressão interna 
•O somatório das forças que atuam sobre as moléculas superficiais, até o 
interior da massa líquida, se chama pressão interna. 
 
•Os valores da pressão interna são elevados e não podem ser medidos 
diretamente. 
Vapor
Líquido
Tensão 
 superficial 
 INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
1- Pressão interna 
Forças de coesão 
 INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
1- Pressão interna 
Forças de adesão e forças de coesão Tensão 
Superficial 
F F'
D E
C
A B
 INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
2- Tensão Superficial 
. ... ..
.. .
.
.
.
..
..
..
. ..
..
. .. .
.
. .
..
..
..
.
...
.
..
.
.
. . .
. ..
..
.
.
..
..
...
...
..
... .
.
.
.. . ..
..
.
.
. . ..
.. .
.
.
.
.
.
.
. .
.
.
.
..
..
.
.
.
. .
. ..
. ..
. .
.
.
..
. .
.
...
.
.
.
.
.
...
.
. .
..
.
.
.
(a) (b)
Experimento: A tensão superficial 
atua em qualquer ponto da 
superfície e em qualquer direção 
com igual intensidade. 
A tensão superficial, (), pode ser definida como: 
A força exercida no plano da superfície medida perpendicularmente 
a direção da força. 
Força por unidade de comprimento, para líquidos e a unidade de  
será desta forma dina/cm ou mN/m. 
Usa-se energia por unidade de área para superfícies de sólidos 
ou erg/cm2. 
 INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
2- Tensão Superficial 
cm
dina
cm.cm
dina.cm
cm
erg

2
Usa-se dina para força e erg para energia; 
 1dina = 10-5 N; 1erg = 10-7 J 
Portanto 1dinacm-1 = 1mNm-1 e 1dinacm-1 = 1ergcm-2 
e 1mNm-1 = 1mJm-2. 
ar
líquido
h
q
q
q
(a) (b)
R
Ascensão capilar. 
a) na maioria dos líquidos; 
b) quando a força de coesão 
 é maior que a força de adesão. 
 
 INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
3- Ascensão capilar e medida da tensão superficial. 
Forças de Coesão e Adesão 
Tensão 
Superficial 
 INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
3- Ascensão capilar e medida da tensão superficial. 
Eq. de Young - Laplace. 
 
Onde P é a pressão e  a tensão superficial e R o raio. 
 
)
11
(
21 RR
P  
Thomas Young 1804 
Pierre Simon Laplace 
R
dR
R
dR
 INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
3- Ascensão capilar e medidada tensão superficial. 
R
P
2

A diferença de pressão ΔP exercida na superfície plana do líquido onde 
o capilar está inserido é zero, então podemos assumir que 
 
 e para a ascensão capilar temos ΔP = Δgh. 
 
Onde Δ é a diferença de densidade entre a fase líquida e o gás, g é a 
aceleração da gravidade e h a altura da ascensão capilar. 
gR
h

q cos2

2
R
 cos q
Quando o ângulo formado pelo 
menisco e a parede do capilar é  
de zero a pressão capilar será. 
R 
O fluxo do líquido no capilar cessará, somente 
quando a pressão da coluna líquida se equiparar à 
pressão capilar: 
 
Portanto a tensão superficial é; 
 
 
 
 
 INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
3- Ascensão capilar e medida da tensão superficial. 
ar
líquido
h
q
q
q
(a) (b)
R
q


 cos 2
gRh

 INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
3- Ascensão capilar e medida da tensão superficial. 
q


 cos 2
gRh

gR
h

q cos2

 INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
3- Ascensão capilar e medida da tensão superficial. 
q


 cos 2
gRh

gR
h

q cos2

Exemplo 
1-O nível em que a água ( altura do menisco) subirá 
naturalmente para cada capilar limpo e seco. 
2-O nível que a água (altura do menisco) se 
estabilizará depois de ter sido sugada até a parte 
superior de cada capilar. 
Por exemplo, as soluções aquosas de muitos sais (eletrólitos) possuem uma 
tensão superficial maior que da água pura. 
 
Por outro lado, a tensão superficial da água diminui bastante ao se agregar 
compostos orgânicos alifáticos ou aromáticos. 
 
Estes compostos denominam-se agentes superficiais ativos ou agentes 
tensoativos. 
O mesmo ocorre com substâncias coloidalmente dispersas, tais como sabões, 
proteínas e alguns corantes. 
Ver tensão superficial e adsorção. 
 INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
3- Ascensão capilar e medida da tensão superficial. 
A tensão superficial é constante, a 
temperatura constante e varia linearmente 
veja figura ao lado. 
 
A tensão superficial da água varia também 
agregando-se outras substâncias. 
Tensão Superficial 
da água 
Tabela : Tensão superficial de alguns líquidos 20oC. 
 Líquido (20oC) ( dinas cm-1) 
Hexano 18,5 
Etanol 21,6 
Benzeno 28,9 
Etileno Glicol 46,7 
Glicerol 66,0 
Água 72,75 
Mercúrio 485 
 INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
3- Ascensão capilar e medida da tensão superficial. 
Cristal Tº C , ergs cm-2 
CaF2 30 2500 
SrSO4 30 1400 
BaSO4 25 1250 
PbF2 25 900 
CaSO4 . 2H2O 30 270 
Tabela : Energia superficial sólidos. 
INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
 
 
A tensão superficial assim como a adsorção são fenômenos 
de superfície. 
 A adsorção consiste no acumulo de uma ou mais 
substâncias em uma superfície ou interface é portanto um 
fenômeno de duas dimensões. 
 
Modelo do comportamento de surfactantes em água. 
3- Ascensão capilar e medida da tensão superficial. 
 INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
4- medida da tensão superficial. 
o
o
o
o o
o
o
o o
CMC lnC

INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
5- Tensão superficial e adsorção. Regra de Traube 
0 0,18 0,36 0,54
35
44
53
62
71
-3 -2 -1 0
-2,0
-1,5
-1,0
-0,5
0,0
 dina/cm
C, moles/L log C
log
1
2
3
4
5
(a) (b)
1 2 3
4
5
o
o
o
o o
o
o
o o
CMC lnC

A 
B 
A regra de Traube 
Estabelece que para cada aumento de um grupo CH2 na cadeia 
carbônica de uma série homóloga de surfactantes a tensão 
superficial diminui 3 unidades. 
A figura (A), 
mostra que a 
diminuição relativa 
de  não é 
proporcional a 
concentração C. 
 
INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
6- Concentração superficial: Regra de Gibbs. 
 A regra de Gibbs. 1878 
Se a adição de um soluto a uma solução, baixar a tensão 
superficial da solução, a concentração deste na superfície 
limite, será maior do que no seu interior. 
 
 
 
 
 
 
Se esta adição aumentar a tensão superficial, a superfície limite 
será mais diluída do que no interior da solução. 
INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
6- Concentração superficial: Regra de Gibbs. 
 
Ar
água
INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
7- Isoterma de adsorção de Gibbs. 
Adsorção nas interfaces 
Considerando um sistema separado por uma interface plana em 
condições de equilíbrio, a T e P constantes. 
 
 
 
 
 
 
fase homogênea
fase homogênea


A
S
B
A
S
B
Região de
composição
variável
INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
7- Isoterma de adsorção de Gibbs. 
Nas interfaces A e B o excesso superficial  é descrito por: 
 
d = -1d1 - 2d2 ; 
 
para 1 = 0 quando o excesso na fase 1 = 0 
 
Temos: d = -2d2 
 
2 = 2
0 + RTln(a2) ; d2 = RTdln(a2) então 
 
d = -2 RTdln(a2) ou 
 
 = excesso nas superfícies 1 e 2 e  = potencial químico dos 
solventes 1 e 2; a = atividade iônica e em soluções diluídas a = C 
RTdC
Cd
2
Considerando solução ideal, x = 1, em soluções diluídas, n (fração molar) a 
atividade é proporcional a concentração C, logo para, 1 = 0 
 
d = -2 RT dln(a2) para a = C, d = - RT dln(C) ou, 
 
 
 
Essa expressão é chamada de Isoterma de adsorção de Gibbs, onde 2 é a 
quantidade de soluto por unidade de área de superfície adsorvido ou 
concentrado na interface. 
Da equação se deduz que a adsorção será positiva quando d/dC for negativo, 
ou seja, quando a adição de soluto diminui a tensão superficial, 
(Ex. detergente em água) 
E a adsorção será negativa se d/dC é positivo, ou seja, quando a adição 
aumenta a tensão superficial. 
 Ex NaCl em água. 
INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
7- Isoterma de adsorção de Gibbs. 
dC
d
C
RT 

2 CRT ln2
Lembrando que 2 é a concentração em mols/área 
 quando 1 = 0. 
  =-2RTlnC 
Então se A é a área que ocupa uma molécula temos: 
 
 (N = número de Avogadro) 
2
1


N
A
2
1

NA
INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
7- Isoterma de adsorção de Gibbs. 
Tendo 2 podemos calcular a área ocupada por molécula na interface. 
Florence, A.T, Attwood, D., Princípios Físico-Química em Farmácia, São Paulo, USP, 2003, pg 286. 
INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
 
e fazendo 
 
(k = constante de Boltzmann) 
se tem 
 
  = -AkTlnC 
 
o filme solúvel se comporta 
como um gás ideal 
bidimensional. 
R
N
k
7- Isoterma de adsorção de Gibbs. 
INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
 
 
 
 
 
 
 
Figura: Variação da tensão superficial com a concentração para 
surfactantes impuros. a, região da C.M.C. 
 
Impurezas capazes de dissolver-se nas micelas produzem curvas  vs 
logC da forma da fig. 
A eliminação das impurezas, que geralmente provêm do processo de 
síntese, elimina também o mínimo da curva. 
 
INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
 
Exercício 
Considerando o gráfico de tensão superficial (γ) versus lnC para o Dodecil 
Sulfato de Sódio. 
1) Calcule a CMC e a área ocupada por molécula do surfactante na superfície 
da água. 
2)Explique o mecanismo pela qual o surfactante diminui a tensão superficial 
da água. 
 
 
INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
 
SDS – C12H25SO4Na 
Figura: Orientação das moléculas tenso ativas na superfície de um líquido polar. 
 
Na superfície de compostos polares, as moléculas se orientarão de modo 
que os grupos polares estarão dirigidos para dentro da massa líquida e a 
superfície consistirá assim de cadeias de hidrocarbonetos, orientadas 
como os fósforosnuma caixa (Fig.). Compostos com estas características 
são chamados de tenso ativos, surfactantes ou detergentes 
INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
9- Orientação na superfície líquida. 
cadeia carbônica
grupo polar
Líquido
Ar
A classificação mais comum dos compostos tenso ativos 
considera a natureza dos seus grupos polares (Tabela). 
 
Tabela: Agentes tenso ativos 
 
TIPO EXEMPLOS 
ANIÔNICOS Ácidos graxos ou seus sais. 
Alquil, aril, sulfato ou sulfonatos, etc. 
CATIÔNICOS Sais de amônio quaternário, alquil, aril, aminas. 
NÃO-IÔNICOS Alquil, aril, etoxilados ou álcoois. 
ZWITERIÔNICOS Alquil, aril, amino sulfonatos. 
OUTROS TIPOS Poliméricos, derivados de açúcares, etc. 
INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
10-Classificação dos agentes tensoativos. 
 
Várias propriedades físicas também mudam na mesma faixa de concentração; para 
um detergente iônico. 
 
 
 
 
 
 
Figura: Curvas mostrando variáveis físicas para soluções de detergentes como função 
da concentração. Curva 1: tensão superficial; Curva 2: condutância específica; Curva 
3: densidade; Curva 4: turbidez. 
 
A concentração na qual ocorrem todas estas mudanças representa o início 
do processo de associação das moléculas de surfactantes para formar 
agregados e é característica de cada surfactante. Estes agregados são 
denominados “micelas” e a concentração na qual são formados denomina-
se “Concentração Micelar Crítica” CMC. 
 

log C
1 4
3
2
C

INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
10-Classificação dos agentes tensoativos. 
 
 
 
 
 
 
Tabela : Valores típicos da CMC de alguns surfactantes a 25º C 
 
INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
10-Classificação dos agentes tensoativos. 
 
Surfactantes CMC/moles L-1 
Octil sulfato de sódio 1.3 x 10 -1 
Decil sulfato de sódio 3.32 x 10 -2 
Dodecil sulfato de sódio 8.27 x 10 -3 
Tetradecil sulfato de sódio 2.05 x 10 -3 
Brometo de decil trimetil amônio 6.7 x 10 -2 
Brometo de dodecil trimetil amônio 1.44 x 10 -2 
Brometo de hexadecil trimetil amônio 9.2 x 10 -4 
n Dodecil hexaoxietileno glicol monoeter 8.7 x 10 -5 
 
 
 
 
Figura: Solubilização de diferentes tipos de moléculas em 
micelas. ( a ) substâncias apolares; ( b ) substâncias semi-
polares e (c ) substâncias polares. 
 
Os processos de detergência, formação de espuma, 
microemulsões e a catálise micelar são consequências das 
propriedades de solubilização das soluções micelares. 
 
INTERFACE LÍQUIDO-GÁS : 
11- Propriedades das soluções micelares. 
 
(a) (b) (c)
INTERFACE LÍQUIDO-LÍQUIDO 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO 
12. Tensão interfacial. 
 
13. Coeficiente de coesão e adesão. Propagação. 
 
14. Orientação líquido-líquido. 
 
15. Filmes superficiais insolúveis. 
 
 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
 12- Tensão interfacial. 
 
• Em vista das considerações feitas com respeito a interface 
líquido-gás, é fácil prever que se dois líquidos não miscíveis 
entram em contato, a superfície limite, entre ambos, será 
também sede de uma energia superficial. 
 
• Esta energia é chamada de tensão interfacial, porque as 
moléculas de cada um dos líquidos exercem atração sobre as 
do outro líquido que se encontram na superfície limite ou 
muito perto diminuindo a medida que se afastam da 
superfície limite. 
• As moléculas na interface estão submetidas à força de atração 
da fase  e pelas moléculas da fase . 
• As duas forças de atração em sentidos opostos se neutralizam 
parcialmente e a tesão interfacial apresenta um valor 
intermediário às tensões superficiais individuais. 
• A tensão interfacial é portanto sempre inferior à tensão 
superficial do líquido de maior tensão superficial. 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
 12- Tensão interfacial. 
 
fase homogênea
fase homogênea


A
S
B
A
S
B
Região de
composição
variável
• 1. Líquido apolar/líquido apolar 
• 2. Líquido polar/moléculas com grupos polares 
 
Tensões interfaciais entre a água e líquidos puros comparadas às 
tensões superficiais dos mesmos (25oC). 
 
 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
 12- Tensão interfacial. 
 
Tensão interfacial, 
dyna/cm 
Tensão superficial, 
dyna/cm 
Água - 72,75 
n-hexano 51,0 18,4 
n-octano 50,8 21,8 
Tetra cloreto de carb. 45,1 26,8 
Benzeno 35,0 28,9 
Nitrobenzeno 26,0 43,9 
Éter etílico 10,7 17,01 
n-butanol 1,6 24,6 
Se considerarmos uma gota de um líquido, por exemplo óleo, 
colocada sobre a água, o limite de sua interfase gás-líquido, 
está sujeita a tensões como indica a figura. 
 
 
 
Figura : Uma gota de óleo na superfície da água. 
 Estas são: 
1) γ3, a tensão superficial da água, 
2) γ2 é a tensão superficial do líquido orgânico (óleo). Sua 
superfície limite líquido-líquido sofre a ação de γ23; 
3) γ23 é a tensão interfacial água-líquido (óleo). 
 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
 13- Coeficiente de coesão e adesão. Propagação. 
 
óleo
Ar
Água





3
2
23 23
2
3
O efeito de γ3 é o de estender a gota e achatá-la, enquanto 
que o de γ2 e γ23 é o de dar a forma esférica. De modo 
que se; 
 γ3 ≥ γ2 + γ23 
 
a gota se estenderá ou se propagará sobre a superfície da 
água. Enquanto que se 
 
 γ3 < γ2 + γ23 
 
a gota terá uma forma lenticular. 
 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
 13- Coeficiente de coesão e adesão. Propagação. 
 
Se separarmos uma coluna de seção igual a 1 cm2, que está 
formada por dois líquidos 3 e 2, através da seção A, desaparece a 
interfase 23 e se criam duas novas superfícies 2 e 3. 
 
O trabalho efetuado se chama trabalho de adesão, Wa, e será 
igual a 
 Wa = (γ2 + γ3) - γ23 
A A
2
2
2
3
1cm2 1cm2
(a) (b)
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
 13- Coeficiente de coesão e adesão. Propagação. 
 
Figura: (a) Coluna contendo um 
líquido separada por um plano A. 
 
Figura: (b) Coluna contendo dois 
líquidos separados por um plano A. 
O trabalho para separar em duas partes a coluna do mesmo líquido é trabalho 
de coesão = Wc = 2 γ2 
 Diminuindo Wc de Wa, logo Wa - Wc = S 
 
Quando S é zero ou positivo, será quando o trabalho de adesão é igual ou maior 
que o de coesão. 
 
 Significa que o líquido 3, por exemplo água, exerce uma atração maior que a 
capacidade que tem o líquido 2, por exemplo n-octano, para manter suas 
moléculas juntas e o líquido 2 se propagará sobre o líquido 3. 
 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
 13- Coeficiente de coesão e adesão. Propagação. 
 
óleo
Ar
Água





3
2
23 23
2
3
Se S é negativo, o líquido 2 formará uma gota lenticular sobre o 3, portanto 
não se propagará. 
 Wc = 2 γ2 Wa - Wc = S 
Exemplo: Wa e Wc n-octano água, 
 Wc = 2 γ2 = 2(21,8) = 43,6 mJm
-2 
 Wa = (γ2 + γ3) - γ23 = 72,75 + 21,8 –50,8 = 43,8 mJm
-2 
 Wa - Wc = S = 43,8 - 43,6 = 0,2 
 
Quando S é zero ou positivo, será quando o trabalho de adesão é igual ou 
maior que o de coesão. O líquido 2 se propagará sobre o líquido 3 (água) 
 
Miscibilidade de líquidos 
As condições Wa  Wc, n-octano e Wa  Wc água devem ser verificadas. 
Porém Wc água = 145,5mJm-2 
 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
 13- Coeficiente de coesão e adesão. Propagação. 
 
Exemplos de trabalho de adesão e coesão (25oC). 
 
 
 
 
 
 
 
O líquido 2 se propagará sobre o líquido 3 (água) 
 
Wa, 
mJm-2 
Wc, 
mJm-2 
Wa - Wc 
Água ... 145,5 .... 
n-octano 43,8 43,6 +0,2 
Tetra cloreto de carb. 54,5 53,6 +0,9 
n-hexano 40,2 36,8 +3,40 
Benzeno 66,7 57,8 +8,9 
Nitrobenzeno 90,7 87,8 +2,9n-butanol 95,8 49,2 +46,6 
Iodobenzeno -8,7 
n-hexadecano -9,3 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
 13- Coeficiente de coesão e adesão. Propagação. 
 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
14. Orientação líquido-líquido. 
A presença de um grupo polar em 
uma molécula aumenta o trabalho 
 de adesão proporcionalmente maior que 
o aumento do trabalho de coesão. 
Figura : a) Representação esquemática 
de uma coluna líquida de álcool octílico 
b) Representação esquemática de 
uma coluna líquida de álcool octílico e água. 
 
Para separar o álcool octílico da água através da interfase, o trabalho final será 
contra aos grupos polares OH do álcool e da água. 
 
Portanto o trabalho de adesão contra estes grupos que apresentam um forte 
campo de atração será: 
 Wa = 91,8 mJm-2, 66% > Wc do álcool puro. 
 
 
álcool
álcool
(a) (b)
álcool
água
Synergistic effect of dicarbollide anions in liquid–liquid extraction: a molecular dynamics study at the octanol–water interface 
G. Chevrot , R. Schurhammer and G. Wipff 
1. Laboratoire MSM,UMR CNRS 7177,Institut de Chimie,Université Louis Pasteur, 4, rue B., Strasbourg, France 
Phys. Chem. Chem. Phys., 2007,9, 1991-2003 
DOI: 10.1039/B616753E 
Cálculo teórico da dinâmica de Extração octanol água 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
15. Filmes superficiais insolúveis. 
Os filmes superficiais insolúveis no líquido em que se estendem, se 
comportam de forma similar aos filmes solúveis, e tem a espessura de 
uma monocamada molecular. 
 
Estes filmes monomoleculares podem ser considerados como um estado 
da matéria em essência bidimensional. 
 
Filmes com estas características também são conhecidos como filmes de 
Langmuir-Blodgett e possuem uma grande variedade de aplicações. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 11 : Representação da balança de Langmuir, usada para medir a 
pressão superficial. A, barreira fixa; B, arame de torção; C, barreira móvel e D, 
medidor. 
 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
15. Filmes superficiais insolúveis. 
 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
15. Filmes superficiais insolúveis. 
 
 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
15. Filmes superficiais insolúveis. 
 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
15. Filmes superficiais insolúveis. 
 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
15. Filmes superficiais insolúveis. 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
15. Filmes superficiais insolúveis. 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
15. Filmes superficiais insolúveis. 
INTERFASE LÍQUIDO-LÍQUIDO: 
15. Filmes superficiais insolúveis.