RELATÓRIO EXPERIMENTO N° 03 DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE VISCOSIDADE UTILIZANDO UM VISCOSÍMETRO DE OSTWALD

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA
CCBS - CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
DF - DEPARTAMENTO DE FARMÁCIA
 
 
COMPONENTE CURRICULAR: FÍSICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL
TURMA: QUINTA-FEIRA, 13 HORA
 
RELATÓRIO EXPERIMENTO N° 03
DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE VISCOSIDADE UTILIZANDO UM VISCOSÍMETRO DE OSTWALD
CAMPINA GRANDE - PB
 Agosto de 2018
UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA
CCBS - CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
DF - DEPARTAMENTO DE FARMÁCIA
 
 
TURMA: QUINTA-FEIRA, 13 HORAS
Laboratório de: Físico-química Experimental
Docente: 
Discente: 
Curso: Farmácia
Matrícula: 
Título e Número referente: Experimento 03 - Determinação do Coeficiente de Viscosidade utilizando um viscosímetro de Ostwald
Data do Experimento: 30 de agosto de 2018
Recebimento em: ____________ por professor (a): _________________
CORREÇÃO
Preparação: _____________
Relatório: _______________
Nota Global: _____________ ( )
Rubricada por professor (a): ___________________
INTRODUÇÃO
A Tensão Superficial é um fenômeno que ocorre em todos os líquidos, ela se caracteriza pela formação de uma espécie de membrana elástica em suas extremidades. Tomemos como exemplo a água, que por sua vez tem a maior Tensão Superficial dentre os outros líquidos.
Na imagem abaixo temos representado um recipiente com água e duas moléculas destacadas. A molécula A que se encontra submersa, sofre atração das demais moléculas a sua volta (essas que estão compreendidas no círculo vermelho). Como ela está rodeada de moléculas, a atração que ela sofre por cada uma delas é anulada pela atração realizada pela molécula do lado oposto. No caso da molécula B, que se encontra na superfície, ela também sofre atração por todas as moléculas a sua volta, porém, como ela não possui nenhuma molécula (de água) em cima para anular a força que as moléculas que estão sob ela fazem, acaba resultando uma força que a puxa para baixo e isso acontece com todas as moléculas que se encontram na extremidade. Em outras palavras, a tendência de todas as moléculas do líquido é se compactarem em direção ao centro de massa, pois existe sempre uma resultante em todas as moléculas que aponta para o centro, de forma que criem a superfície externa de menor área possível, uma vez que todo sistema mecânico tende a adotar o estado de menor energia potencial.
Essa ideia ajuda a entender a forma arredondada das gotas de água e também alguns eventos físicos que acontecem, tais como alguns objetos de aço como por exemplo clipes e lâminas de barbear, que possuem densidade maiores que a da água, não afundarem quando colocados horizontalmente e de forma delicada sobre ela. Alguns insetos e pequenos animais conseguem andar por cima da água e inclusive existem espécies de plantas que crescem por cima dela! Tudo isso é possível graças a tensão superficial.
Um experimento simples que pode ser feito em casa é encher um copo com água e colocar suavemente algum objeto (clipes, lâmina de barbear, agulha, etc) leve sobre ela e observar que ele não afundará e depois podemos ainda adicionar alguma substância surfactante, como por exemplo o detergente, que agirá diminuindo as forças de ligação entre as moléculas do líquido e podemos observar que o objeto afundará.
OBJETIVO
Calcular a tensão superficial da água, álcool P.A, água + álcool P.A e acetona, pelo método do peso da gota.
MATERIAIS E MÉTODOS
MATERIAIS 
Termômetro;
Pipeta graduada;
Suporte universal;
Beckers;
Bureta;
Balança analítica;
SUBSTÂNCIAS
Água destilada;
Álcool etílico 95% P.A;
Acetona.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
· O experimento iniciou com a aferição da temperatura ambiente inicial, com o auxílio de um termômetro. 
· Para determinar o peso das gotas utilizou-se o método da pipeta e da bureta. O stalagnômetro não foi utilizado, visto não está em perfeitas condições de uso.
· O método com a pipeta teve início com o lavamento desta com água destilada. Colocou-a no suporte, de maneira a deixá-la na posição vertical. 
· Colocou-se um volume não estipulado de água destilada na pipeta e deixou-se pingar 20 gotas em um Becker seco, contadas uma a uma.
· Em seguida, pesou-se na balança analítica a massa das 20 gotas de água. Fez-se este procedimento outra vez para água, de modo a obter uma média das massas.
· O procedimento foi repetido, sempre em duplicata, para o álcool, álcool + água e a acetona; lembrando que na troca de reagente o instrumento era rissado. 
· Ao utilizar a bureta, primeiramente lavou-a com água destilada, e acoplou-a em um suporte na posição vertical.
· Colocou-se um volume não definido de água na bureta, e deixou-se pingar 20 gotas em um becker seco, contando uma a uma.
· Pesaram-se as 20 gotas em uma balança analítica. Fez-se esse procedimento outra vez para a água, o álcool, álcool + água e a acetona, sempre rissando na troca de um reagente para outro. 
· No fim do experimento, aferiu-se a temperatura final.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
DADOS PIPETA:
· Temperatura inicial: 24º C
· Temperatura final: 24º C 
· Temperatura média: 24º C
Quadro 1: Anotação experimental (Pipeta)
	Substância
	Massa de 20 gotas (g) (1ª medição)
	Massa de 20 gotas (g) (2ª medição)
	Média das massas (g)
	 (dinas/cm)
Tensão superficial
	Água destilada
	1,0684
	1,0964
	1,0824
	
	Solução NaCl 5
	1,1596
	1,1609
	0,1602
	
	Solução NaCl 30
	1,3577
	1,2817
	0,2932
	
	Álcool 40
	0,6061
	0,6397
	0,6229
	
	Álcool PA
	0,4141
	0,3988
	0,4064
	
DADOS BURETA:
· Temperatura inicial: 24º C
· Temperatura final: 24º C 
· Temperatura média: 24º C
Quadro 2: Anotação experimental (Bureta)
	Substância
	Massa de 20 gotas (g) (1ª medição)
	Massa de 20 gotas (g) (2ª medição)
	Média das massas (g)
	 (dinas/cm)
Tensão superficial
	Água destilada
	0,9272
	0,9098
	0,9185
	 
	Solução NaCl 5
	0,9398
	0,9350
	0,9374
	 
	Solução NaCl 40
	1,0020
	1,0060
	1,0040
	 
	Álcool 30
	0,4187
	0,4167
	0,4177
	
	Álcool PA
	0,2820
	0,2910
	0,2865
	
APLICAÇÃO DOS RESULTADOS EXPERIMENTAIS
Como um tensoativo quebra a tensão superficial? 
Quando um tensoativo é adicionado á água, suas moléculas tentam se arranjar de modo a minimizar a repulsão entre as caudas hidrofóbicas e a água. Os grupos polares (cabeças hidrofílicas) ficam na solução aquosa, próximo da superfície e os grupos apolares (cabeças hidrofóbicas) ficam na interface água-ar, minimizando a interação com a água. Isto gera diminuição na tensão superficial da água, pois provoca um desarranjo da sua superfície. 
O que são micelas? Faça uma ilustração.
É a união de várias moléculas de tensoativos que funciona diminuindo a área de contato entre as cadeias hidrocarbônicas (cauda apolar) do tensoativo e a água (polar), já que são quimicamente incompatíveis. A formação do agregado leva o tensoativo a uma situação onde as cabeças hidrofílicas estão muito próximas umas das outras, gerando repulsão eletrostática que se opõe ao processo de micelização. Neste contexto os contraíons (do próprio tensoativo ou aditivos) desempenham um papel fundamental, blindando a carga do agregado e diminuindo o potencial elétrico e a repulsão entre as cabeças das moléculas. São as micelas os indivíduos responsáveis pela catálise micelar e solubilização de gorduras. 
Como são constituídos e como se classificam os surfactantes? Dê exemplos. 
São constituídas por longas cadeias carbônicas (hidrofóbicas) com um grupo hidrofílico em uma de suas extremidades. Essa propriedade permite ao surfactante interagir tanto com substâncias polares (água) quanto com as apolares (sujeira). 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.
Agentes emulsificantes são capazes de impedir que os componentes (dispersoe dispersante) de uma emulsão se separem. Caseínas do leite, detergente e gema do ovo são agentes emulsificadores. Justifique e explique como funciona. 
Agentes emulsificantes de ocorrência natural, os quais incluem proteínas, gomas, amidos e derivados dessas substâncias, estabilizam emulsões pela adsorção sobre a interface óleo-água. Por causa de suas naturezas macromoleculares e suas multiplicidades de grupos hidrofóbicos e hidrofílicos, eles podem ser mantidos fortemente e produzir emulsões muito estáveis. 
Defina molhabilidade e ângulo de contato. Representar a molhabilidade pelo ângulo entre o contorno da gota e a interface sólido/líquido. 
Molhabilidade é a habilidade de um líquido em manter contato com uma superfície sólida, resultante de interações intermoleculares quando os dois são colocados juntos. O grau de umectação (molhabilidade) é determinado por um equilíbrio as forças de aderência e coesivas. Pode ser determinada a partir do ângulo que o líquido forma na superfície de contato com o sólido, denominado ângulo de contato; um menor ângulo de contato, maior molhabilidade.
Calcular a tensão superficial das soluções utilizadas na prática.
TENSÃO SUPERFICIAL UTILIZANDO A BURETA:
Interpolação para encontrar o raio da Bureta
0,033450 --- 0,09996
0,045800 --- X
0,054676 --- 0,17750
Cálculo do volume da Bureta
Cálculo do fator F
0,035 --- 0,7011
0,40 --- X
0,45 --- 0,6669
f
Cálculo da tensão superficial da água a partir da fórmula de Tate
Álcool 40:
	
Álcool PA:
	
Cloreto de Sódio 5%
	
Cloreto de Sódio 40%
	
TENSÃO SUPERFICIAL UTILIZANDO A PIPETA:
Interpolação para encontrar o raio da pipeta
0,03348 --- 0,09946
0,05541 --- X
0,054678 --- 0,17750
Cálculo do volume da pipeta
Cálculo do fator F
0,45 --- 0,6669
0,46 --- X
0,50 --- 0,6515
f
Cálculo da tensão superficial da água utilizando a fórmula de Tate
Álcool 40:
	
Álcool PA:
	
Cloreto de Sódio 5%
	
Cloreto de Sódio 40%
	
Comparar os valores obtidos,com os valores da Tabela 5.1, para a tensão da água, do álcool PA e da acetona, utilizando a pipeta e a bureta, fazendo comentários.
Cálculo do erro para a PIPETA:
Água
Álcool PA
Cálculo do erro para a BURETA:
Água
Álcool PA
A bureta tem uma válvula de ajuste para o escoamento, diferente da pipeta, onde o escoamento de cada gota é feito manualmente. Diferenças nesses ajustes de uma medição para outra podem ser fontes de erros. Mensuração imprecisa, ou contagem de gotas realizadas inadequadamente, e apesar disso apresentou baixo erro percentual. Um dos erros também poderia ser atribuído a volatilidade da acetona, esta é mais volátil que o álcool, ou seja, seu ponto de ebulição é mais alto, podendo acarretar erros no momento da pesagem. No caso da água misturada com o álcool, como água apresenta fortes forças atrativas o álcool não consegue modificar bem essa tensão superficial mantendo, portanto, uma maior tensão superficial em comparação ao álcool e a acetona, consequentemente o erro será maior.
Dê sugestões interessantes sobre a prática, que possa contribuir para experiências futuras.
Para uma boa realização da prática, com obtenção de resultados próximos aos reais, seria interessante que o material para medir a tensão superficial ficasse próximo a balança, pois o deslocamento com substâncias voláteis altera os resultados. A utilização de um novo stalagnômetro, seria de grande proveito para as aulas práticas, pois não só aprenderíamos como usar, como também veríamos a sua ação na tensão superficial. É de extrema importância atenção no momento de contagem de gotas para ambas as substâncias, bem como da manutenção do mesmo ajuste na válvula da bureta para as diferentes substâncias. Pode-se sugerir, além de uma maior atenção como mencionado, a mudança das substâncias utilizadas no experimento, para produtos mais utilizados na indústria farmacêutica, como emulsões e suspensões, o que tornaria o experimento mais interessante para estudantes do curso de farmácia.
CONCLUSÃO
Tendo em vista ser, a tensão superficial, um fenômeno relacionado com o nosso dia e que diversos líquidos que usamos, a determinação de suas tensões superficiais foi realizada usando os métodos empregados durante o experimento. Sabemos que não é fácil obter um resultado exato em Laboratório, pois depende muito das condições que os materiais que usamos e também a questão do erro humano está envolvida, os métodos foram executados segundo o roteiro e os dados anotados para conferir depois os valores experimentais e teóricos, dando, de maneira geral, um bom resultado.
REFERÊNCIAS
ATKINS, P. W., PAULA, J., Físico-Química.Vol. 2. LTC: São Paulo, 2004.
BALL, D.W., Físico-Química, 1a. ed., Vol. 1 e 2, Thomson Learning, 2005.
RANGEL, R.N., Práticas de Físico-Química, 3a. ed., Edgard Blucher, 2006.
LACERDA, A. F.; SANTOS, L. P.; ANDRADE, S. M. A.; FRANCO JR., M. R. 
Determinação Experimental da Tensão Superficial de Líquidos Puros. Disponível em: <http://www.hottopos.com/regeq9/adejane.htm> Acesso: 13 de março de 2017.
NETTO, Luiz Ferraz. Tensão superficial. Disponível em: <http://www.algosobre.com.br/fisica/tensao-superficial.html>. Acesso em: 13 de março de 2017.
 
 
 
 
 
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-
 
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
 
DF 
-
 
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FARMÁCIA
 
 
 
 
 
COMPONENTE CURRICULAR: 
FÍSICO
-
QUÍMICA EXPERIMENTAL
 
TURMA: 
QUINTA
-
FEIRA, 13 HORA
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO 
EXPERIMENTO N° 0
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DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE VISCOSIDADE UTILIZANDO UM 
VISCOSÍMETRO DE OSTWALD
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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TURMA: QUINTA-FEIRA, 13 HORA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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