Relatorio tensão superficial

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Universidade Estadual da Paraíba- UEPB
Centro de Ciências Biológicas e da Saúde-CCBS
Departamento de Farmácia
Curso: Farmácia
RELATÓRIO 05: TENSÃO SUPERFICIAL.
Campina Grande - PB
Abril de 2018
Centro de Ciências Biológicas e da Saúde-CCBS
Departamento de Farmácia
Turma: Quarta-Feira (11:00 horas)
Laboratório de: Físico-Química Experimental
Professor (a): Dauci Pinheiro Rodrigues
Aluno (a): 
Curso: Farmácia
Título e Número referente: Experimento 05- Tensão Superficial.
Data do Experimento: 18 de Abril de 2018
Recebimento em:_____________ Por Professor (a): _________________
CORREÇÃO
Preparação: _____________
Relatório: _______________
Nota Global: _____________
Rubricada por Professor (A): ___________________
Campina Grande-PB
Abril de 2018
1. Introdução
O fenômeno físico que justifica o andar dos insetos sobre a superfície livre de água e uma flutuação de uma agulha de aço, é a tensão superficial, muito embora a densidade desses objetos seja maior que a densidade da água. A tensão superficial ocorre a partir das forças de coesão entre moléculas semelhantes, capaz de modificar o comportamento e espessura de um líquido. A mesma permite que a camada superficial de um líquido venha a se comportar como uma membrana elástica.
O formato esférico das gotas deve-se em parte a tensão superficial. As gotas são esféricas, pois nesse formato a distribuição das forças é mais regular e ocupa o menos espaço possível. 
As forças existentes entre moléculas diferentes são conhecidas como forças coesivas e são essas responsáveis pela molhabilidade. Esse fenômeno é definido como a tendência de um fluido aderir ou espalhar-se preferencialmente sobre uma superfície sólida em presença de outra fase imiscível. A molhabilidade pode ser indicada pelo ângulo de contato, o ângulo igual a zero, o líquido é perfeitamente molhante, pois as forças adesivas são maiores que as coesivas. Já o ângulo igual a noventa graus não molha, pois as forças tendem ao equilíbrio. 
Alguns fatores podem influenciar na tensão superficial, dentre eles podemos citar, as forças intermoleculares, a pureza e a temperatura. A tensão superficial é diretamente proporcional as forças intermoleculares, quanto maior forem as forças, maior será a tensão superficial, como por exemplo, a água, que possui uma alta tensão superficial, pois as pontes de hidrogênios são ligações fortes. 
	Para determinação da tensão superficial dispõe se de alguns métodos. A ascensão capilar é um destes, e o mais preciso. Nesse método a tensão superficial é obtida pelo cálculo do raio interno de um tubo capilar a partir da entrada de um líquido por esse tubo.
	A determinação da tensão superficial também pode ser realizada pelo método da lâmina de Wilhelmy, no qual uma pequena placa de perímetro conhecido, suspensa do braço de uma balança é mergulhada no líquido. O recipiente, então, vai sendo gradativamente abaixado até o desligamento da placa do líquido em que a mesma está imersa. O Stalagnômetro de Trawbe é outro meio que pode ser utilizado para determinação da tensão superficial.
2. Objetivo do Experimento 
1) Calcular a tensão da água pelo método do peso da gota.
2) Calcular a tensão superficial das soluções etanólicas e de cloreto de sódio nas diferentes concentrações.
3-PROCEDIMENTOS
3.1-MATERIAIS UTILIZADOS
· Termômetro
· Pipeta
· Beckers
· Bureta
· Balança analítica 
3.2-SUBSTÂNCIAS UTILIZADAS
· Álcool etílico P.A
· Água Destilada
· Cloreto de sódio 
3.3-METODOLOGIA
Procedimento com a pipeta 
	Lavou-se a pipeta com água destilada. Manteve-se o instrumento na posição vertical através de um suporte.	Colocou-se um volume não definido de água destilada na pipeta e deixou-se pingar 20 (vinte) gotas num Becker seco. Em seguida levou-se para balança analítica e verificou-se a massa da água. Fez-se este procedimento duas vezes e tirou-se a média das massas. Repetiu-se todo procedimento com o Álcool etílico a 50% e PA a também e com as soluções de NaCl a 5%, 10% e 30%.
Procedimento com a bureta
	Lavou-se a Bureta com água destilada. Conservou-se o instrumento na posição vertical através de um suporte. Colocou-se um volume não definido de água destilada na Bureta e deixou-se pingar 20 (vinte) gotas num Becker seco. Pesou-se na balança analítica e verificou-se a massa da água. Fez-se este procedimento duas vezes e tirou-se a média das massas. Repetiu-se todo o procedimento com o Álcool etílico à 50% e PA a também e com as soluções de NaCl a 5%, 10% e 30%.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
0. DADOS
BURETA
Temperatura inicial: 24°C
Temperatura final: 24°C
24°C + 24°C = 24°C
 2
	Substâncias
	Massa de 20 gotas (em g)
1ª medição
	Massa de 20 gotas (em g)
2ª medição
	Média das massas (em g)
	γ (dinas/cm)
Tensão superficial
	Água destilada
	0,8620
	0,8362
	0,8491
	-
	Álcool etílico
	0,3391
	0,2864
	0,3142
	26,6894
	Acetona
	0,2378
	0,2466
	0,2422
	20,5734
	Álcool a 50%
	0,3950
	0,3618
	0,3784
	32,1428
Observação: Álcool a 50% foi preparado com: 10 mL de água destilada e 10 mL de álcool etílico
PIPETA
Temperatura inicial: 24°C
Temperatura final: 25°C
24°C + 25°C = 24,5°C 25°C
 2
Observação: o valor da temperatura foi aproximado para 25°C
	Substâncias
	Massa de 20 gotas (em g)
1ª medição
	Massa de 20 gotas (em g)
2ª medição
	Média das massas (em g)
	γ (dinas/cm)
Tensão superficial
	Água destilada
	1,2149
	1,1907
	1,2028
	-
	Álcool etílico
	0,3961
	0,4078
	0,4014
	24,0179
	Acetona
	0,3810
	0,3840
	0,3825
	22,8870
	Álcool a 50%
	0,5325
	0,5295
	0,5310
	31,7725
Observação: Álcool a 50% foi preparado com: 10 mL de água destilada e 10 mL de álcool etílico
0. APLICAÇÃO DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS
1. Como um tensoativos quebra a tensão superficial?
Os tensoativos são substâncias que possuem uma parte apolar (hidrofóbica) e outra polar (hidrofílica). Esta possui afinidade com água e a outra não. Ao serem adicionados em água, por exemplo, algumas moléculas permanecem na superfície água-ar com a parte hidrofílica voltada para o interior do líquido enquanto a parte hidrofóbica permanece voltada para o ar. Com esta modificação na interação das moléculas de água nesta região, não há uma forte atração das moléculas de água do interior sobre aquelas que estão na superfície. O que provoca redução na tensão superficial.
1. O que são micelas? Faça uma ilustração.
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 colóide.
1. Como são constituídos e como se classificam os surfactantes? Dê exemplos.
São constituídos de uma parte apolar (hidrofóbica) e outra polar (hidrofílica). Dentre os tipos de tensoativos encontrados, temos os catiônicos, aniônicos e os não-iônicos. Os surfactantes mais comuns são os aniônicos que apresentam sulfato na estrutura, como o lauril sulfato de sódio e lauril sulfato de amônio. O lauril sulfato de sódio é, provavelmente, o agente surfactante mais utilizado nas indústrias de cosméticos. É relativamente uma matéria-prima barata, produz bastante espuma e é um agente de limpeza eficiente.
1. Agentes emulsificantes são capazes de impedir que os componentes (disperso e dispersante) de uma emulsão se separem. Caseína do leite, detergente e gema de ovo são agentes emulsificadores. Justifique e explique como funciona.
Pois eles vão fazer com que os dois componentes se unam formando micelas, em uma mistura de água e óleo por exemplo, o óleo vai se ligar com a parte apolar do surfactante e a água com a parte polar formando uma estrutura assim:
A caseína se trata de uma proteína que mantém unidas a gordura e a água presentes no leite. O sabão é constituído de moléculas que apresentam uma parte apolar e uma polar. A parte apolar é capaz de dissolver sujeiras gordurosas, por exemplo, gordura em panelas. Ao mesmo tempo, a parte polar liga-se às moléculas de água, retirando a sujeira da panela a ser limpa, formando assim uma emulsão (espuma emulsificante). 
A gema deovo, quando adicionada à maionese, impede que os ingredientes da mesma se separem: o óleo (ou azeite) se encontra disperso (dissolvido) no vinagre com auxílio da gema de ovo.
1. Defina molhabilidade e ângulo de contato. Representar a molhabilidade pelo ângulo entre o contorno da gota e a interface sólido/líquido.
A tendência do líquido molhar a superfície sólida é denominada molhabilidade e pode ser representada pelo ângulo entre o contorno da superfície da gota e a interface líquido/sólido, denominado ângulo de contato (DALTIN, 2011).
O sólido se mostrará completamente molhado pelo líquido se o ângulo de contato for zero, e somente parcialmente molhado se o ângulo de contato tiver valor finito. A redução da tensão superficial do líquido diminui o ângulo de contato e aumenta a área da superfície molhada (DALTIN, 2011).
4.2.6- Calcular tensão superficial das soluções utilizadas na pratica.
Bureta (Temperatura média: 25ºC)
Quadro 5.5 – Anotação dos dados experimentais (bureta)
	Solução (%)
	Massa de 20 gotas I (g)
	Massa de 20 gotas II (g)
	Média das massas (g)
	Massa de 1 gota (g)
	
	Água destilada
	0,8528
	0,8349
	0,8438
	0,0421
	71, 82
	NaCl 5%
	0,9093
	0,8880
	0,8986
	0,0449
	71,74
	NaCl 30%
	1,0216
	1,0113
	1,0164
	0,0508
	85,50
	Álcool 40%
	0,4628
	0,4636
	0,4632
	0,0231
	40,66
	Álcool PA
	0,2843
	0,2728
	0,2785
	0,0139
	25,49
	Acetona PA
	0,2320
	0,2453
	0,2386
	0,0119
	21,78
Pipeta (Temperatura média: 25ºC)
Quadro 5.4 – Anotação dos dados experimentais (pipeta)
	Solução (%)
	Massa de 20 gotas I (g)
	Massa de 20 gotas II (g)
	Média das massas (g)
	Massa de 1 gota (g)
	
	Água destilada
	1,1896
	1,2108
	1,2002
	0,06
	71,51
	NaCl 5%
	1,3288
	1,3904
	1,3596
	0,0679
	80,73
	NaCl 30%
	1,5423
	1,5422
	1,5422
	0,0771
	86,11
	Álcool 40%
	0,6450
	0,6420
	0,6435
	0,0321
	39,79
	Álcool PA
	0,4105
	0,3977
	0,4041
	0,0202
	25,67
	Acetona PA
	0,3741
	0,3830
	0,3785
	0,0189
	23,97
. Interpolação para encontrar o raio da bureta
0,033450-------0,09946
0,0421----------x
0,084880-------0,29694
0,033450 - 0,0421 = 0,09946 - x
 0,0421 - 0,084880 x - 0,29694
X= 0,1326 cm
. Interpolação para achar o raio da pipeta
0,033450-------0,09946
0,06--------x
0,084880-------0,29694
0,033450 - 0,06 = 0,09946 – x
0,06 – 0,084880 x – 0,29694
X = 0,2014 cm
Fator de correção: Há uma fórmula dada por , o resultado deste cálculo deve ser interpolado com os dados da Tabela de fatores de correção, encontrada na página 45 do Manual de práticas.
	Água destilada
0,35 -------- 0,7011
0,38 -------- x
0,40 -------- 0,6828
0,05 x = 0,0344
X=0,688
	Álcool PA 
0,50 -------- 0,6515
0,53 -------- x
0,55 -------- 0,6362
0,05 x = 0,032
X=0,64
	Álcool 40
O valor tabelado para 0,45 é f=0,6669.
	Acetona PA
0,50 -------- 0,6515
0,53 -------- x
0,55 -------- 0,6362
0,05 x = 0,032
X=0,64
	NaCl 5%
0,00 -------- 1,0000
0,29 -------- x
0,30 -------- 0,7256
-0,3 x = 0,2204
X=0,73
	NaCl 30%
0,00 -------- 1,0000
0,29 -------- x
0,30 -------- 0,7256
-0,3 x = 0,2204
X=0,73
1. Bureta
	Água destilada 
	NaCl 5%
	NaCl 30%
	Álcool 40% 
	Álcool PA 
	Acetona PA 
· Pipeta
	Água destilada 
	NaCl 5%
	NaCl 30%
	Álcool 40% 
	Álcool PA 
	Acetona PA 
4.2.7- Calcular o erro percentual, fazendo comentários
· Bureta
Na tabela encontrada no manual de prática, não há o valor da tensão superficial à temperatura de 25ºC, para descobrir esse valor, é necessário fazer uma interpolação.
20 ºC ------ 22,75
25ºC ------- X
30 ºC ------- 21,80
· Pipeta
1. Calcular a tensão superficial das soluções utilizadas na prática.
BURETA
 
 
PIPETA
 
1. Calcular o erro percentual, fazendo comentários.
BURETA
Interpolação do álcool à 24°C
 
 
Álcool:
Álcool a 50%:
Interpolação da acetona à 24°C
 
 
Acetona:
PIPETA
Interpolação do álcool à 25°C
 
 
Álcool:
Álcool a 50%:
Acetona:
1. Dê sugestões interessantes sobre a prática, que possa contribuir para experiências futuras. 
Para minimizar erros, deve-se colocar duas pessoas na contagem das gotas, a balança tem que estar calibrada corretamente para evitar que o valor experimental altere muito do valor teórico, as substâncias devem estar dentro da validade, pois com o passar do tempo acaba tendo interferência.