experimento CMC 2018

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CMC - Determinação da concentração micelar crítica 
Introdução 
 
Surfactantes ou agentes tensoativos são moléculas anfifílicas, que se associam 
espontaneamente em solução aquosa, a partir de uma determinada concentração. 
Apresentam uma região apolar e outra polar, ou iônica, e podem ser divididos em 
neutros ou iônicos. Os tensoativos iônicos podem ser catiônicos ou aniônicos ou, 
ainda, anfóteros, quando ambas as cargas estão presentes no surfactante. Em soluções 
diluídas as moléculas dos surfactantes apresentam-se dispersas, enquanto que em 
soluções mais concentradas organizam-se em agregados moleculares, que geralmente 
contêm de 50 a 100 moléculas, denominados micelas. 
 A principal razão que leva os monômeros de surfactantes a se associarem sob a 
forma de micelas é a diminuição da área de contato entre as cadeias hidrocarbônicas 
do surfactante e da água. A concentração onde se inicia o processo de formação das 
micelas, micelização, é denominada concentração micelar crítica (cmc), que é uma 
propriedade intrínseca e característica do surfactante a uma dada temperatura e 
concentração eletrolítica. São as micelas as responsáveis pela catálise micelar e pela 
solubilização de gorduras. 
O processo de formação dos agregados ocorre num intervalo pequeno de 
concentrações e pode ser detectado pela variação brusca produzida em determinadas 
propriedades físico-químicas da solução em função da concentração do surfactante. 
A formação de micelas resulta numa queda brusca de condutividade elétrica do 
eletrólito. Os métodos normalmente utilizados na determinação de cmc de sur-
factantes são a condutimetria e a tensiometria. 
 
Objetivos 
- Determinar a concentração micelar crítica do dodecilsulfato de sódio (SDS); 
- Comparar dois métodos de determinação (condutimetria e tensiometria). 
 
 
 
 
 
 
Procedimento Experimental 
 
 
A) Determinação da CMC por tensiometria. 
 
 
I) Técnica: 
 
1) Preparar 250 mL de solução de concentração 0,050 mol/L de dodecilsulfato de 
sódio (SDS). 
2) Encher a bureta inicialmente com água destilada e verificar o número de gotas 
contidas em 5,00 mL(*). 
3) Repetir a operação(*) com soluções de SDS a várias concentrações (indicadas 
abaixo). 
 
 
OBS. 
 1) Utilizar o mesmo segmento de bureta para medir o volume de líquido. 
 2) Iniciar a contagem das gotas com água destilada e depois com as soluções 
da mais diluída para a mais concentrada. 
 3) Recolher o volume medido num béquer seco e pesar. Repetir a operação 
duas vezes. 
 4) As soluções de SDS diluídas serão preparadas em balão volumétrico de 50 
mL por diluições dos respectivos volumes (V) da solução 0,050 mol/L de SDS. 
 
10-3 [SDS] (mol/L) 1 2 4 6 8 9 10 12 15 18 
V (mL) (0,05 mol/L) 
 
 5) Calcular a tensão superficial (γ2) de cada solução segundo a equação: 
 
 
11
22
2
1
.
.
ρ
ρ
γ
γ
g
g
= 
 
Onde: 
 γ1 é a tensão superficial da água a 25oC (71,97 dyn/cm) 
 γ2 é a tensão superficial da solução. 
 g1 é o número de gotas de água contida em 5,00 mL. 
 g2 é o número de gotas de solução contida em 5,00 mL. 
 ρ1 é a densidade da água a 25oC (1,001 g/mL). 
 
 
( )
( )mLsurfactdesoldaVolume
surfactdosoldamassa
V
m
00,5..
..
 2 −
=ρ 
 
 6) Fazer um gráfico de γ2 versus concentração e determinar a CMC. 
 7) Fazer um gráfico de γ2 versus log da concentração e determinar a 
CMC. 
 
 
Tabela X - Concentração e tensão superficial do SDS. 
Balão Concentração de 
SDS (mol / L) 
Log. da 
concentração de 
SDS 
γ2 (dyn / cm) 
1 1.10-3 
2 2.10-3 
3 4.10-3 
4 6.10-3 
5 8.10-3 
6 9.10-3 
7 10.10-3 
8 12.10-3 
9 15.10-3 
10 18.10-3 
 
B) Determinação de CMC por Condutimetria 
 
II) Técnica: 
 
 Medem-se as condutâncias das soluções do tensoativo. 
 a) Adiciona-se 30 mL de água destilada mede a temperatura. 
 b) Após equilíbrio térmico mede-se a condutância da água pura. 
 c) Acrescentam-se volumes de solução estoque de SDS (0,050 mol/L), mede a 
e anota-se as condutâncias. 
 Vadicionados: Conforme mostrado na Tabela a seguir. 
 d) Traça-se um gráfico da condutância versus a concentração do 
tensoativo, determina-se CMC (concentração comum às duas retas) e a 
inclinação de cada uma delas: S1 (da reta anterior à CMC) e S2 (da reta posterior 
à CMC). 
 
 
Tabela XX - Volumes adicionados e concentração final de SDS. Condutividade 
determinada após a adição de SDS. 
Volume adicionado de SDS (mL) Condutividade (.10-6) (ohm-1.cm-1) Concentração de SDS (mol / L) 
0,25 4,1.10-4 
0,80 1,3.10-3 
1,00 1,6.10-3 
1,25 2,0.10-3 
1,50 2,4.10-3 
1,75 2,8.10-3 
2,00 3,1.10-3 
2,25 3,5.10-3 
2,50 3,8.10-3 
2,75 4,2.10-3 
3,00 4,5.10-3 
3,25 4,9.10-3 
3,50 5,2.10-3 
3,75 5,6.10-3 
4,00 5,9.10-3 
4,50 6,5.10-3 
5,00 7,1.10-3 
5,50 7,8.10-3 
6,00 8,3.10-3 
6,50 8,9.10-3 
7,00 9,5.10-3 
8,00 1,0.10-2 
9,00 1,15.10-2 
9,50 1,2.10-2 
10,00 1,25.10-2 
 
Questões 
 
1) Por que ao atingir a CMC ocorrem alterações na condutividade e na tensão 
superficial da solução? 
2) Qual a importância de se determinar a CMC? 
3) Indique duas aplicações das micelas, justificando a sua finalidade. 
 
Referências 
 
Rizzatti, Ivanise Mª, Zanette, Dilson R., & Mello, Ligia C.. (2009). Determinação 
potenciométrica da concentração micelar crítica de surfactantes: uma nova aplicação 
metodológica no ensino de Química. Química Nova, 32(2), 518-521. 
 
Teixeira Neto, Érico, Malta, Marcos Maziero, & Santos, Ronaldo Gonçalves dos. 
(2009). Medidas de tensão superficial pelo método de contagem de gotas: descrição 
do método e experimentos com tensoativos não-iônicos etoxilados. Química Nova, 
32(1), 223-227. 
 
CASTELLAN, Gilbert. “Fundamentos de Fisico-Química”. Rio de Janeiro; São 
Paulo: LTC-Livros Técnicos e Científicos, 1986.