Buscar

segunda lista da disciplina de coloides

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 3, do total de 13 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 6, do total de 13 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes
Você viu 9, do total de 13 páginas

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você também pode ser Premium ajudando estudantes

Prévia do material em texto

1. Qual a distinção entre os termos superfície e interface? Em que casos é mais conveniente empregar um ou outro termo?
Os Termos podem ser usados como sinônimos, mas pode ter diferença; superfície é quando se referir sólido-gás. Superfície e interface são termos usados para descrever a região de separação entre duas fases, também chamada região interfacial.
Tensão superficial fica restrita a interface sólido-gás, líquido-gás. Tensão interfacial é utilizada para os quatro tipos de interface: tensão interfacial sólido-gás, líquido-gás, sólido-líquido, líquido-líquido.
2. Explique o que é e qual a origem da tensão superficial de líquidos. Qual é a unidade de tensão superficial no SI e no sistema cgs?
Tensão superficial é o trabalho necessário para aumentar a superfície em uma unidade de área, por um processo isotérmico e reversível.
As moléculas situadas no interior de um líquido são, em média, sujeitas a forças de atração iguais em todas as direções, ao passo que as moléculas situadas, por exemplo, numa superfície de separação líquido-ar estão submetidas as forças de atração não-balanceadas ou não é equilibradas do que resulta uma força em direção ao interior do líquido.
No sistema SI:
ϒ=0,001 N/m=0,001j/m2
No sistema cgs (centímetro, grama, segundo):
1N = 105 dyn
1J = 107 erg
1m = 102 cm
1 
SI egs(centímetro, grama, segundo)
1mN/m 1dϒn/ Cm 
3. Por que as gotículas de um líquido ou bolhas de um gás tendem a adquirir a forma esférica? 
O maior número possível de moléculas se deslocará da superfície para o interior do líquido; a superfície tenderá, por isso, a contrair-se espontaneamente.
4. Comente a frase: "A permanência de uma molécula na superfície de um líquido é, em média, cerca de 10-6 segundos".
Uma superfície líquida aparentemente em repouso se encontra na realidade em estado de grande turbulência, ao nível molecular, como resultado do movimento de partículas entre o interior e a superfície, e entre a superfície e a fase de vapor.
5. Explique cada um dos termos da equação de Young-Laplace
Equação de Young-Laplace:
, que pode ser simplificada para: ∆𝑝 = 2𝛾/𝑟 no caso de superfícies esféricas.
∆𝑝 = é a variação de pressão entre superfícies (sempre maior no lado côncavo)
𝛾 = é a tensão superficial
r = são os dois raios de curvaturas perpendiculares.
6. Por que a pressão de vapor sobre uma pequena gota é maior do que a pressão de vapor sobre uma superfície plana?
A pressão de vapor sobre uma pequena gota (onde existe uma relação elevada superfície/volume) é maior do que a pressão de vapor sobre uma superfície plana correspondente. A transferência de líquido de uma superfície plana para uma gotícula requer consumo de energia, já que aumentarão a área, e em consequência a energia livre superficial da gotícula.
7. Explique cada um dos termos da equação de Kelvin. Qual a sua utilidade?
Equação de Kelvin:
𝑅𝑇 ln 𝑃𝑟/𝑃𝑜 = 
𝜌 = densidade do líquido
𝑉𝑚 = volume molar do líquido
M = massa molar
𝛾 = constante
𝑃𝑜 = pressão de vapor para a gota
𝑃𝑟 = pressão de vapor
Pode ser aplicada também a um menisco côncavo de capilar; nesse caso, a curvatura será negativa, prevendo-se uma diminuição da pressão de vapor.
8. Explique cada um dos termos da equação de Ramsay e Shields. Qual a sua utilidade?
Equação de Ramsay e Shields:
 K(TC-T-6)
M = massa molar do líquido
𝜌 = densidade do líquido
x = grau de associação do líquido
𝑇𝑐 = temperatura crítica
k = constante
É utilizada para tensão superficial, onde a maioria dos líquidos diminui com o aumento da temperatura, de maneira quase linear e se torna muito pequena nas proximidades da temperatura crítica, onde as forças coesivas intermoleculares tendem a zero.
9. Explique passo-a-passo, como se obtém a equação que permite encontrar a tensão superficial de um líquido pelo método da ascensão capilar.
Método do Capilar - Quando usado corretamente, esse método é o mais exato para a determinação de tensões superficiais. Uma vez que o método não envolve perturbação da superfície, é possível acompanhar efeitos temporais lentos. Para a elevação de um líquido num tubo capilar estreito vale 𝛾=𝑟ℎΔ𝜌𝑔2cos0, expressão que para um ângulo de contato igual a zero se reduz a 𝛾=1/2𝑟ℎΔ𝜌𝑔, onde Δp é igual à densidade do líquido menos a densidade do vapor. Num capilar estreito o menisco será aproximadamente hemisférico; portanto 𝛾=1/2𝑟(ℎ+𝑟/3)Δ𝜌𝑔. Na prática, o método do capilar só é utilizado quando o ângulo de contato é nulo, por causa da dificuldade em medir corretamente os ângulos de contato. Uma variação útil do método consiste em medir a diferença na elevação do líquido em tubos capilares de diâmetros internos diferentes, eliminando desse modo a superfície plana do reservatório de líquido como ponto de referência. Como temos que 𝛾=2𝑟1ℎ1Δ𝜌𝑔=1/2𝑟2ℎ2Δ𝜌𝑔,
Teremos para
 𝛾=Δ𝜌𝑔𝑟1𝑟2Δℎ2(𝑟1−𝑟2).
10. Explique os métodos das placas de Wilhelmy, do anel e do peso e volume da gota, para determinar a tensão superficial de líquidos.
Método das placas de Wilhelmy - Uma pequena placa de mica, ou uma lamínula de microscópio, é suspensa do braço de uma balança e mergulhada no líquido. Quando o método é usado como método de separação ou desligamento o recipiente contendo o líquido é abaixado gradativamente, anotando-se o efeito sobre a balança no momento da separação. O método das placas também pode ser usado como um método estático, para medir variações na tensão superficial. Mede-se a variação da força necessária para manter a placa em um nível de imersão constante à medida que a tensão superficial varia. 
O método do anel - Nesse método mede-se a força necessária para desprender um anel de uma superfície ou interface, ou suspendendo o anel do braço de uma balança, ou através da torção provocada num fio (tensiômetro de du Noüy).Para assegurar ângulo de contato nulo, e portanto constante, emprega-se um anel de platina cuidadosamente limpo em ácido forte ou na chama. É imprescindível que o anel repouse completamente plano numa superfície líquida isenta de perturbações. No caso de trabalho interfacial, o líquido inferior deve molhar preferivelmente o anel (por exemplo, para benzeno sobre água, um anel de platina é adequado; ao passo que para água sobre tetracloreto de carbono, o anel deve ser hidrófobo.)
Métodos baseados em volume e peso da gotícula - Nestes, as gotas de um líquido se desprendem livremente na extremidade inferior de um tubo estreito, mantido bem na vertical; as gotas são então pesadas, ou mede-se o seu volume. A extremidade do tubo deve ser cuidadosamente esmerilhada e lisa; usando simultaneamente uma bureta micrométrica teremos uma aparelhagem adequada para a medição tanto de tensões superficiais como de tensões interfaciais. A extremidade do tubo deve estar completamente umedecida (r = raio externo); também é possível usar tubos com extremidades afiladas. Para determinações exatas, a montagem deve estar isenta de vibrações e os últimos 10 por cento da gota devem formar-se muito lentamente.
11. Por que os materiais tensoativos se concentram nas interfaces? Qual o efeito destes materiais tensoativos sobre a tensão superficial do meio?
Materiais tenso ativos são constituídos por moléculas contendo tanto partes polares como apolares. A atividade superficial é um fenômeno dinâmico já que o estado final de uma superfície ou interface representa um equilíbrio entre essa tendência à adsorção e a tendência a uma mistura ou dissolução completa, devida ao movimento térmico das moléculas.
12. O que diz a regra de Traube? Explique através da Figura 4.9 (Shaw).
A regra de Traube diz o seguinte: para uma determinada série homóloga de substâncias tenso-ativas, a concentração necessária para produzir um abaixamento idêntico na tensão superficial de uma solução diluída decresce segundo um fator três para cada grupo -CR2- adicional.
Fig. 4.9 mostra o efeito dos membros inferiores da série homóloga dos álcoois saturados de cadeia normal sobre a tensão superficialda água. Quanto mais comprida a cadeia carbônica, maior a tendência de adsorção das moléculas do álcool na superfície de separação ar-água, e, portanto menor a tensão superficial.
13. Como é possível emulsificar líquidos imiscíveis? Exemplifique.
Emulsão é a mistura entre dois líquidos imiscíveis em que um deles (a fase dispersa) encontra-se na forma de finos glóbulos no seio do outro liquido (a fase continua), formando uma mistura estável. A interface entre dois líquidos imiscíveis é um local de energia livre decorrentes de um desequilíbrio nas forças de coesão de dois líquidos
14. Por que algumas substâncias se afastam das interfaces? Exemplifique.
O método volumétrico é empregado principalmente quando queremos determinar áreas superficiais específicas de sólidos a partir de medidas da adsorção de gases (particularmente nitrogênio). O gás é mantido numa bureta para gases, e sua pressão medida por um manômetro. Todos os volumes internos do aparelho são calibrados, de modo que quando introduzimos um gás sobre a amostra de adsorvente, estaremos em condições de calcular a quantidade adsorvida, simplesmente a partir da leitura da pressão de equilíbrio. Realizando uma série de experiências, a pressões diferentes, poderemos construir a isoterma de adsorção. O método gravimétrico pode ser usado para estudar a adsorção tanto de gases como de vapores. O adsorvente, isento de gases previamente adsorvidos, é colocado num pequeno balde, suspenso de uma espiral de quartzo previamente calibrada. Introduz-se na aparelhagem, mantida sob vácuo, o gás ou vapor purificados; anota-se a pressão, e mede-se diretamente a adsorção, como o aumento do peso do adsorvente (efetuando as correções necessárias por causa do empuxo). Realizando experiências em diferentes pressões e a uma dada temperatura, poderemos obter a isoterma de adsorção.
15. Como podem ser classificadas as substâncias tensoativas? Exemplifique. Faça um levantamento das substâncias tensoativas existentes no almoxarifado de reagentes do Departamento de Química da UFPI. Pesquise as substâncias tensoativas que aparecem nos xampus, detergentes, cremes dentais, etc.
Adsorção monomolecular: Mostram um rápido aumento da quantidade de gás adsorvida à medida que aumenta a pressão, até um valor limite; adsorção multimolecular: São bastante frequentes e representam adsorção física multimolecular em sólidos não-porosos. São chamadas frequentemente de isotermas sigmoides; condensação em poros ou capilares: É encontrada em grande parte dos materiais porosos. A adsorção aumenta significativamente para valores mais elevados de P/P0, onde a condensação capilar, no interior dos pores, ocorre. Observa-se, frequentemente, um efeito de histerese associado à condensação nos poros.
16. Por que a tensão superficial de soluções recém preparadas variam com o tempo até atingir o equilíbrio? Isto pode ser observado por métodos estáticos?
Isso ocorre porque a formação de uma camada adsorvida numa superfície não é um processo instantâneo ela depende da velocidade de difusão da substância tenso-ativa através da solução, em direção à interface. Dessa forma são necessários vários segundos para que uma solução de uma substância tenso-ativa atinja sua tensão superficial de equilíbrio especialmente se a solução for diluída e se as moléculas de soluto forem grandes e as simétricas. Existem efeitos ainda mais lentos, decorrentes de traços de impurezas presentes. Pode-se observar a existência do fator tempo na adsorção, através de métodos estatísticos, medindo as tensões superficiais de superfícies recém-preparadas, por meio de um método dinâmico como, por exemplo, as tensões superficiais de soluções de oleato de sódio medidas pelo método do jato oscilante se aproximam das da água pura, mas decrescem rapidamente à medida que a superfície envelhece.
17. Por que o uso de um plano para separar interfaces é artificial e não corresponde a realidade?
Porque o estudo quantitativo de fenômenos de superfície envolve uma incerteza importante. Por exemplo, na presença de um filme adsorvido, um filme de adsorção terá ele próprio certa espessura, e, além disso, sua presença influencia estruturas próximas como orientação dipolo dipolo particularmente numa fase aquosa. Assim, como resultado temos uma região interfacial de composição variável com uma espessura apreciável em termos de dimensões moleculares.
18. O que é concentração superficial em excesso? Como se define?
Concentração superficial em excesso é basicamente a quantidade de moléculas do surfactante (agente tenso-ativo) que migrou do centro da solução para a superfície a partir de uma distribuição homogênea, por unidade de área da superfície. Pode ser definida pela equação: 
Sendo 𝑛𝑖 𝜎 a quantidade do componente i na fase superficial 𝜎, A é área de superfície de separação entre as fases e Γ𝑖 a concentração superficial em excesso do componente i.
19. Explique os termos da equação de Gibbs:
Γb=
A equação descreve a relação entre a concentração de soluto (C) e o excesso de superfície (I) a uma dada temperatura (T) para o componente b de uma solução diluída. Onde:
Γb é o excesso de superfície do componente b (mol/m2);
R é constante universal dos gases (8,314 J/K mol);
T é a temperatura (K);
Cb é a concentração do componente b (mol/m3);
γ é tensão superficial (N/m).
20. Como o excesso de substâncias tensoativas na interface, relativamente ao interior da solução, pode ser medido?
A substâncias tensoativas na interface pode ser medida através da concentração micelar crítica.
21. O que são micelas? Como elas influenciam as propriedades das soluções? O que significa concentração micelar crítica (c.m.c.)? Como ela pode ser determinada? Escreva os valores tabelados das c.m.c. de alguns surfatantes.
a) Micela é uma estrutura globular formada por um agregado de moléculas anfipáticas, ou seja, compostos que possuem características polares e apolares simultaneamente, dispersos em um líquido constituindo uma das fases de um coloide. As micelas são geralmente globulares, contudo, estas estruturas podem ser elipsoides, cilíndricas e em camadas. O formato e o tamanho destas é função da geometria molecular dos surfactantes bem como das condições da solução, tais como: concentração, temperatura, pH e força iônica.
b) A resistência total devida à viscosidade exercida sobre as moléculas de substâncias tenso-ativas é reduzida pela agregação. Os íons de carga contrária às da micela tornam-se, cineticamente, uma parte integrante da micela, por causa de sua elevada carga superficial, reduzindo assim o número de íons disponíveis para o transporte de corrente elétrica, e reduzindo a carga líquida das micelas. Na agregação, a influência desacelerada a exercida pelas atmosferas iônicas de íons não ligados à micela sobre a migração dos íons de substâncias tenso-ativas é bastante aumentada.
c) É a menor concentração onde ocorre a formação de micelas de um surfactante. O aumento da concentração de surfactante após este ponto tem pouco efeito na tensão superficial da solução na qual o surfactante está presente.
d) Aumentando a parte hidrófoba das moléculas de substâncias tenso-ativas (numa série homóloga, cada novo grupo C1I2 reduz a c.m.c. aproximadamente pela metade). Diminuindo a temperatura. Adicionando sais simples (por exemplo 'KCI), que reduzem as forças repulsivas acima descritas, por causa de sua ação cancelada. Muitas substâncias tenso-ativas não-iônicas também formam micelas, frequentemente em concentrações muito pequenas (cerca de 10-4 moi' dm-3). 
22. Quais os fatores que afetam a c.m.c. e de que forma eles afetam?
Estrutura do tenso ativo (natureza da cauda hidrofóbica, tipo do grupo cabeça e contra íon) e fatores externos, não diretamente relacionados com a estrutura química do tenso ativo.
23. Como as micelas estão estruturadas? Qual a sua forma?
A teoria micelar se desenvolveu segundo rumos um tanto incertos ou duvidosos, e muitos aspectos estão ainda em discussão. Hartley53 propôs uma forma esférica e sugeriu seremas micelas essencialmente gotículas líquidas de dimensões coloidais, nas quais os grupos polares se situam na superfície; muitas evidências comprovam esse modelo. Além dessa forma, McBain12 acreditou na existência também de uma forma laminar, e Harkins10 considerou a possibilidade de uma micela cilíndrica. Algumas das evidências experimentais em favor da existência de micelas líquidas esféricas podem ser resumidas como segue. As concentrações micelares críticas dependem quase totalmente (Li natureza da parte liófoba da substância tenso-ativa. Se a estrutura micelar envolvesse algum tipo de arranjo reticular cristalino, teria importância também a natureza dos grupos polares liófilos. As micelas apresentam um tamanho fixo definido, que também depende quase exclusivamente da natureza da parte liófoba das moléculas da substância. tenso-ativa. Seria de esperar, para as micelas esféricas, um raio ligeiramente inferior ao comprimento das unidades constituintes, pois do contrário as cadeias carbônicas se mostrariam consideravelmente encurvadas, ou apresentariam no centro um espaço vazio ou grupos iônicos.
24. Qual a importância das micelas no processo de detergência?
A parte apolar do sabão interage com a gordura (sujeira) ao mesmo tempo em que a parte polar reage com a água, neste momento são formadas partículas, micelas, de detergente que ficam espalhadas na água, em que as partes hidrofílicas ficam voltadas para a parte de fora da micela em contado com as moléculas de água, e a gordura fica na parte interna, em contato com a parte apolar ou hidrofóbica, facilitando processo de limpeza.
25. Por que a tensão superficial é praticamente constante acima da c.m.c.? Explique a parte tracejada da Figura 4.12 (Shaw) referente à tensão superficial.
Segundo MacBain esse comportamento anômalo poderia ser explicado em decorrência à formação de agregados, micelas, dos íons das substâncias tenso-ativas, sendo as cadeias carbônicas lipofílicas orientadas para o interior das micelas, deixando os grupos polares em contato com o meio aquoso. A concentração onde a formação de micelas é apreciável é a concentração micelar crítica, ou c.m.c. A formação de micelas contribui na diminuição da energia interfacial de uma solução de substâncias tenso-ativas, sendo a agitação térmica e repulsão eletrostática entre os grupos polares na superfície da micela uma oposição a essa tendência de agregação.
26. Pesquise sobre o efeito Wien e suas aplicações
Quando se fazem medidas de condutância em campos de intensidade bastante elevada, as atmosferas iônicas não podem recompor-se de modo suficientemente rápido (efeito Wien), e alguns dos íons antes ligados às micelas são liberados. Interessante é observar que nessas condições a condutividade molar cresce com o aumento da concentração para além da c.m.c, esse efeito é um dos principais confirmadores da atmosfera iônica dos átomos
27. Em que consiste o efeito Krafft? Como este efeito é explicado?.
As substâncias tenso-ativas formadoras de micelas mostram outro fenômeno pouco comum: Suas solubilidades aumentam rapidamente acima de uma determinada temperatura conhecida como ponto de Kraff't. Explica-se esse comportamento através da baixa solubilidade das substâncias tenso-ativas não-associadas comparadas com a solubilidade elevada das micelas. Abaixo da temperatura de Krafft, a solubilidade das substâncias tenso-ativas é insuficiente para dar início à formação de micelas. À medida que a temperatura aumenta, a solubilidade cresce lentamente, até atingir-se, na temperatura de Krafft, a c.m.c. Uma quantidade grande da substância tenso-ativa pode agora ser dispersa sob a forma de micelas, observando-se em consequência um grande aumento na solubilidade. 
28. O que é trabalho de adesão? Explique cada um dos termos da equação de Dupré.
Trabalho de adesão Wa, trabalho reversível necessário para separar uma dada área de dois líquidos ou dois sólidos diferentes.
Wa = γLV + γS – γSL
Cosθ = (γS - γSL)/ γLV
Definição do ângulo de contato θ entre uma gota líquida e uma superfície plana e horizontal. Nesta figura, γS e γLV são a energia de superfície do sólido e a tensão superficial do líquido em equilíbrio com o vapor, respectivamente; γSL é a energia da interface sólida – líquido.
29. O que é trabalho de coesão? Mostre que a aplicação da equação de Dupré a fases idênticas (a=b) leva ao trabalho de coesão.
Trabalho de coesão, WAA, corresponde ao trabalho reversível necessário para separar uma dada área de coluna de líquido A ou de um sólido em duas partes AγWaa /área = 2
Permanece na superfície como uma lente, sem espalhar-se. Ela se espalha como um filme fino, que pode mostrar cores de interferência, até que esteja uniformemente distribuído sobre a superfície como um filme "duplex" (um filme duplex é um filme suficientemente espesso para que as duas interfaces, a interface líquido-filme e a filme-ar, sejam independentes uma da outra e mostrem tensões superficiais características). Ela se espalha numa monocamada, sendo que o excesso de óleo permanece como "lentes" em equilíbrio.
30. Quais os comportamentos possíveis de uma gota de óleo sobre a água?
Permanece na superfície como uma lente, sem espalhar-se. Ela se espalha como um filme fino, que pode mostrar cores de interferência, até que esteja uniformemente distribuído sobre a superfície como um filme "duplex" (um filme duplex é um filme suficientemente espesso para que as duas interfaces, a interface líquido-filme e a filme-ar, sejam independentes uma da outra e mostrem tensões superficiais características). Ela se espalha numa monocamada, sendo que o excesso de óleo permanece como "lentes" em equilíbrio
31. O que significa coeficiente inicial de espalhamento?
Harkins definiu o termo Coeficiente inicial de espalhamento como sendo S = γágua/ar – (γóleo/ar + γóleo/água). Onde as diferentes tensões interfaciais são medidas antes de ocorrer saturação mútua dos líquidos em questão. A condição para um espalhamento inicial será, portanto, S positivo ou nulo, isso somente para o caso de óleo sobre água.
32. Comente a frase: “Ocorre espalhamento quando a adesão do óleo à água é mais forte que a coesão do óleo”.
Impurezas na fase oleosa, por exemplo ácido oleico em hexadecano, podem reduzir γóleo/água o suficiente para deixar S positivo. Impurezas na fase aquosa normalmente reduzem S, já que γágua/ar diminui mais do que γóleo/água por ação das impurezas, especialmente se γóleo/água já tem um valor baixo. Assim, n-octano se espalhará sobre uma superfície limpa de água, mas não sobre uma superfície contaminada.
33. O que são filmes monomoleculares?
Muitas substâncias insolúveis, como ácidos graxos e álcoois de cadeia longa, podem espalhar-se sobre a superfície de água (com a ajuda de solventes adequados), e formarão, se o espaço permitir, uma película superficial monomolecular (de espessura igual a uma molécula), com os grupos hidrófilos -COOR ou -OH orientados para a fase aquosa e a cadeia carbônica hidrófoba afastando-se da água. Esses filmes monomoleculares insolúveis, ou monocamadas, representam um caso extremo de adsorção em superfícies líquidas, pois todas as moléculas envolvidas se concentram na interface em uma camada monomolecular. As moléculas de um filme monomolecular, especialmente com elevadas concentrações superficiais, estão frequentemente dispostas segundo um arranjo bastante simples.
34. Explique as técnicas experimentais para o estudo de monocamadas insolúveis.
Pressão superficial: Entende-se por pressão superficial de uma monocamada a diminuição da tensão superficial provocada pela camada, ou seja, é a pressão expansiva exercida pela monocamada, que se opõe à tensão normal de contração da interface limpa, ou π= γ0 – γ onde y0 é a tensão da interface limpa, e y a tensão da interface mais monocamada.
Potencial superficial do filme: Em sistemas heterogêneos, existem diferenças de potencial através das superfícies de separação entre várias fases. O potencial superficial do filme, ΔV, devido à monocamada, é a variaçãoda diferença de potencial existente entre um líquido e uma amostra colocada acima da superfície do líquido, ocasionada pela presença da monocamada. Os potenciais superficiais do filme podem ser medidos pelo eletrodo de ar ou pelo método das placas vibratórias.
Reologia superficial: Entende-se por viscosidade superficial a variação da viscosidade da camada superficial provocada pela presença do filme monomolecular. Monocamadas em diferentes estados físicos podem facilmente ser distinguidas por medidas de viscosidade superficial.
Micrografias eletrônicas de monocamadas: Desenvolveu-se recentemente uma técnica para estudar monocamadas por meio de microscopia eletrônica. Os filmes são transferidos do substrato para um suporte de colódio, e aplica-se a técnica de projeção de sombras, empregando feixes de átomos metálicos dirigidos à superfície segundo um ângulo α.
35. Explique cada um dos possíveis estados físicos de filmes monomoleculares.
Filmes gasosos: Os principais requisitos para um filme gasoso ideal são que as moléculas constituintes devem ter tamanho desprezível, e não deve haver adesão lateral entre elas. Um filme nessas condições obedeceria a uma equação gasosa ideal bidimensional. Esse estado ideal não pode obviamente ser atingido, mas um certo número de filmes insolúveis apresenta-se no estado aproximadamente ideal, especialmente com áreas grandes e pressões superficiais baixas.
Monocamadas de materiais solúveis apresentam-se normalmente gasosas. Um exemplo de filme gasoso é o brometo de cetiltrimetilamônio.
Filmes condensados: Ácido palmítico, ácido esteárico e outros ácidos graxos de cadeia normal são exemplos de substâncias que dão, à temperatura ambiente, filmes condensados. Com áreas grandes de filme, as moléculas do ácido graxo não se separam completamente umas das outras, pois a coesão entre as cadeias carbônicas é suficientemente forte para manter as moléculas do filme sob forma de pequenos agregados sobre a superfície. Por causa dessa forte tendência à coesão, a pressão superficial permanece muito baixa à medida que o filme é comprimido, passando a crescer rapidamente quando as moléculas começam a se agrupar firmemente.
Filmes expandidos: O ácido oléico dará um filme muito mais expandido que o correspondente ácido graxo saturado, o ácido esteárico. Por causa da presença de uma ligação dupla na molécula, haverá muito menor coesão entre as cadeias carbônicas, do que no caso do ácido esteárico. Além disso, em áreas extensas, as moléculas de ácido oléico se separam umas das outras, pois as cadeias carbônicas tendem a permanecer longitudinalmente sobre o líquido, independentemente umas das outras, mantendo a ligação dupla hidrofílica em contato com a água. 
36. Quais os fatores que influenciam o estado físico de filmes monomoleculares?
O estado físico de uma camada monomolecular depende das forças de coesão laterais entre as moléculas constituintes da mesma. Escolhendo adequadamente o comprimento da cadeia e a temperatura, é possível fazer com que ácidos graxos, álcoois de cadeia normal apresentem os diferentes estados para as monocamadas.
37. Explique como pode ser utilizada uma monocamada para controlar a evaporação de água. Sugira um experimento confirmatório deste efeito.
Através de duas formas:
1. Conservação da água - A perda anual de água dos lagos e reservatórios, devida à evaporação sob a ação do calor, é usualmente de 3 m por ano. Essa evaporação pode ser reduzida consideravelmente, revestindo a superfície da água com uma camada monomolecular insolúvel. 
Exemplo: uma monocamada de álcool etílico pode reduzir a velocidade de evaporação em cerca de 40 por cento.
2. Monocamadas em gotículas- A evaporação das gotículas de água usadas em minas de carvão para unir as partículas finas de pó é extremamente alta, a não ser que as gotas sejam recobertas por uma proteção sob a forma de filme insolúvel. A dispersão prévia de um pouco de álcool etílico na água pode aumentar a vida média vários milhares de vezes. As monocamadas insolúveis ainda apresentam o efeito de reduzir a formação de ondas na superfície. Exemplo: Materiais tipo alcatrão, pó, etc., são os responsáveis pela demora na desagregação dos nevoeiros dos grandes centros, devido à formação de camadas monomoleculares.

Outros materiais