Relatório de determinação da concentração micelar crítica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ 
 
 
Aline Machado Gaspar 
Clara Gabrielle Alves de Souza 
Isabelle Magalhães 
 Nathyele Kettlin da Costa 
Walter Matheus de Bastiani 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA 
COLÓIDES: CONCENTRAÇÃO MICELAR CRÍTICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Curitiba 
2019 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
Os surfactantes são substâncias que possuem propriedades tensoativas, isto é 
alteram a tensão interfacial quando dissolvidas em um solvente. A tensão interfacial 
está relacionada com o trabalho necessário para manter as moléculas de uma fase 
na superfície ou interface. Essas moléculas surfactantes, por exemplo sabão e 
detergente, são moléculas anfifílicas caracterizadas por possuírem ambas as 
regiões estruturais hidrofílica e hidrofóbica, que dinamicamente se associam 
espontaneamente em solução aquosa a partir de uma determinada concentração 
denominada concentração micelar crítica (CMC) e por isso, são também conhecidos 
como colóides de associação. Da associação das moléculas de tensoativos 
resultam agregados moleculares na faixa de tamanho dos colóides, a esses 
agregados, que geralmente contém 60 a 100 moléculas do surfactante, dá-se o 
nome de micelas. Abaixo da CMC, o tensoativo está predominantemente na forma 
de monômeros. 
Geralmente, em solução aquosa, as moléculas do surfactante agregam-se formando 
uma esfera com caudas hidrofóbicas voltadas para o seu interior e os grupos 
hidrofílicos ou carregados voltados para fora, o que é denominado micelas normais, 
onde as moléculas do surfactante vão envolver uma substância hidrofóbica, por 
exemplo óleo. (Figura 1). Ou pode ser formada micelas invertidas, onde o meio de 
dispersão é uma substância hidrofóbica e a fase dispersa é a água, assim, as 
cabeças hidrofílicas ficam em contato com a água e as caudas hidrofóbicas em 
contato com a substância hidrofóbica, blindando as gotículas de água. (Figura 2). 
 
Figura 1.​ Micela normal. ​Figura 2. ​Micela invertida. 
A CMC depende da estrutura do tensoativo: tamanho da cadeia do hidrocarboneto e 
das condições do meio: concentração iônica, contra-íons, temperatura etc. A 
formação de micelas é acompanhada por mudanças distintas em várias 
propriedades físicas, tais como: espalhamento de luz, viscosidade, condutividade 
elétrica, tensão superficial, pressão osmótica e capacidade de solubilização de 
solutos. 
 
O tensoativo utilizado no presente experimento é o dodecil sulfato de sódio (SDS) 
que é um tensoativo iônico que em quantidades significativas na água altera a 
tensão superficial da solução, pois permite o aumento da solubilidade de 
hidrocarbonetos, porém, esta alteração ocorre quando a CMC é alcançada. Devido 
as micelas não serem tensoativas, após a CMC a tensão superficial da solução 
mantém-se quase constante, considerando que a constituição da micelas não é 
estática e elas estão em constante reorganização. (Figura 3). 
 
Figura 3.​ Algumas propriedades em função da concentração de surfactante. A área 
hachurada corresponde a CMC. 
OBJETIVO 
Determinação da concentração micelar crítica do dodecilsulfato de sódio (SDS) por 
medidas de condutividade. 
 
METODOLOGIA 
● Condutivímetro com célula de condutância, 
● agitador magnético, 
● béquer de 100,0 mL, 
● bureta, 
● pera, 
● SDS 0,04 mol.L-1 
 
Pipetou-se 50 mL de água para um béquer de 100 mL. Colocou-se o béquer sobre o 
agitador magnético e ajustou-se a célula de condutância conectada ao 
condutivímetro. Em uma bureta colocou-se a solução de tensoativos e adicionou-se 
quantidades crescentes da solução do tensoativo, de 1,0 em 1,0mL até 18 vezes no 
béquer. A cada adição o béquer era agitado e esperava-se o leitor estabilizar para 
afetuar a leitura da condutância. 
 
 
 
 
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Tratamento de dados 
 
 
Volume SDS (mL) 1 2 3 4 5 6 
Concentração 
(mMol/L) 
0,7843 1,538 2,2641 2,9630 3,6364 4,2857 
Condutividade (μS/cm) 45,88 84 120 156,1 190,2 223,4 
 
Volume SDS (mL) 7 8 9 10 11 12 
Concentração 
(mMol/L) 
4,9122 5,5172 6,1017 6,6667 7,2131 7,7419 
Condutividade (μS/cm) 254,7 285,3 315,1 343,0 370,6 395,1 
 
Volume SDS (mL) 13 14 15 16 17 18 
Concentração 
(mMol/L) 
8,2540 8,75 9,2310 9,6970 10,149 10,588 
Condutividade (μS/cm) 416,4 434,0 444,1 454,7 464,5 473,5 
FONTE: Os autores (2019) 
Tabela 1. Volume, concentração e condutividade. 
 
Cálculos 
Para obtenção dos resultados foram realizados os seguintes cálculos: 
● Cálculo da concentração após adição de SDS 
-Para adição de 1ml: 
C i · V i = C f · V f 
0 14 · 1 = C f · 5 
, 843 mMol/LC f = 0 7 
- Os cálculos foram repetidos para todos os volumes adicionados, conforme 
demonstrado na tabela 1. 
Traçando o gráfico da condutividade em função da concentração, obtemos o 
seguinte resultado: 
 
 
 
 
 
 
 
Discussão 
Com o aumento das concentrações de surfactante observou-se um proporcional 
aumento da condutância elétrica da água, o que pode ser justificado já que com a 
adição da mistura de SDS e os monômeros presentes na substância assumindo 
uma posição de eletrólitos fortes é registrado esse maior potencial de 
condutibilidade da solução. 
A partir do gráfico pode-se definir a concentração micelar crítica (ponto em 
vermelho), tal ponto mostra até que quantidade de tensoativos é eficiente em uma 
amostra, esse valor é de 8,254 mMol/L. O valor encontrado na literatura é de 8,1 
mMol/L. Acima da cmc não existe um aumento significativo no número de 
monômeros isolados e não se observa efeitos significativos sobre a tensão 
superficial da solução. Neste ponto, a adição de surfactantes provoca a agregação 
da parte hidrofóbica das moléculas de surfactantes resultando em micelas o que faz 
com seja diminuído o incremento da condutividade na solução. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONCLUSÃO 
 
Neste experimento foi possível aprofundar o conhecimento sobre tensão superficial 
e sua organização estrutural através da técnica de determinação da concentração 
micelar crítica por condutimetria. Obteve-se o valor de indicativo da concentração 
mínima de SDS capaz de iniciar a formação de micelas. 
Também se constatou que a técnica é uma ferramenta adicional fundamentada 
em conceitos simples e capaz de fornecer resultados precisos na elucidação 
de sistemas surfactantes 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
Moraes, S. L. ​Determinação da concentração micelar crítica de ácidos húmicos 
por medidas de condutividade e espectroscopia. ​Quím. Nova vol.27 no.5. São 
Paulo Sept./Oct. 2004. Disponível em: 
<​http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0100-40422004000500004
>. Acesso em: 09 nov. 2019. 
 
Junior, M. J. ​O mundo dos colóides. Química nova na escola, n° 9, maio 1999. 
Disponível em:<​http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc09/quimsoc.pdf​>. Acesso em: 09 
nov. 2019. 
 
Shaw, D. J. . Introdução a Química dos Colóides e Superfícies. Tradução 
Juergen H. Maar. São Paulo, Edgar Blucher, 1975. 4a Edição em inglês, 1992. 
 
Castellan, G. ​Fundamentos de Físico-Quimica. São Paulo, Livros técnicos e 
científicos,1986.