RELATÓRIO PRÁTICA 9 FISICO QUIMICA EXPERIMENTAL _ Passei Direto

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Impresso por gaby nogueira, CPF 142.017.307-35 para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e
não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 25/06/2021 14:54:57
Universidade Federal do Amazonas UFAM –
Instituto de Ciências Exatas ICE –
Departamento de Química – DQ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9° Relatório de Físico-Química Experimental 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Manaus – AM 
2018 
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Universidade Federal do Amazonas UFAM –
Instituto de Ciências Exatas ICE –
Departamento de Química – DQ
 
 
 
 
 
Alunos: Esthefany Guedes Coitim 21603744 –
 Thiago da Silva e Damasceno 21457308 –
 Valeria Luana Silva Costa 2145 4742 –
 
 
Data: 21 / 05 /2018 
Professor: Dr. Kelson Mota 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Adsorção 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Manaus – AM 
2018 
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RESUMO 
Utilizando-se de soluções aquosas de ácido acético em diferentes concentra-
ções, analisou-se o poder de adsorção que o carvão ativado, adicionado a esta 
solução possui, verificando a quantidade adsorvida através de um processo de 
titulação do hidróxido de sódio. Com isso traçou-se a isoterma de Freundlich, e 
a isoterma de adsorção, considerando a concentração do ácido em equilíbrio e 
a quantidade de acido que fora adsorvido. Através da isoterma de Freundlich 
determinou-se os valores das concentrações de adsorção e os parâmetros 
constante de adsorção do sistema n=1 e K =20mg/g, podendo considerar então 
a adsorção do carvão ativado quanto ao acido acético como favorável. 
 
OBJETIVOS 
Estudar a adsorção de ácido acético existente em soluções aquosas de dife-
re r-ntes concentrações em carvão ativado e determinar as constantes de adso
ção da isoterma de Freundlich. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. INTRODUÇÃO 
Podemos considerar a adsorção como sendo um processo de transfe-
rência de massa, o qual estuda a habilidade de certos sólidos em concentrar 
moléculas na sua superfície, assim como átomos que existam em fluídos líqui-
dos ou gasosos, possibilitando a separação de componentes desses fluídos. 
Por ser um sólido composto por partículas porosas, o carvão ativado pode ser 
considerado um excelente adsorvente, tendo a espécie acumulada na interface 
do material de superfície, chamada de adsorvato. (RUTHVEN, 1984) 
Com isso, podemos considerar que a deposição de adsorvato na su-
perfície do adsorvente como um processo onde a energia livre superficial das 
moléculas diminui consideravelmente. Esse processo pode ser físico ou quími-
co, em um processo dirigido pelo elevado número de interações na região da 
interface do material. Com isso, diversas situações devem ser consideradas, 
como por exemplo, a solubilidade, a carga superficial do sólido, o pH, a tempe-
ratura da solução assim como estrutura química das espécie em questão. (PE-
NHA; SPIER; DEBACHER, 2001) 
O carvão ativado tem sido muito utilizado na remoção de poluentes do 
meio aquoso em geral. Devido as suas características particulares, o carvão 
ativado pode ser utilizado como adsorventes e ainda em processos de filtração, 
separação, desodorização e etc. (CASTRO , 2009). Na adsorção química et al.
não são todas as superfícies sólidas que possuem características adsorventes. 
A temperatura do sistema afeta a constante de velocidade de adsorção de for-
ma direta, afetando a solubilidade e o potencial químico do adsorvato. (CLAU-
DINO, 2003). 
O carvão ativado é um adsorvente composto por microporos e pode ser 
obtido através de uma variedade de compostos orgânicos, dentre os quais se 
pode citar as madeiras, casca de coco e até mesmo açúcares. A sua estrutura 
permite acomodar uma grande variedade de elementos, como por exemplo, 
oxigênio, nitrogênio e hidrogênio. (GUILARDUCI 2006) et al., 
Em um processo de adsorção a temperatura pode influenciar os resul-
tados de modo a aumentar a taxa de difusão das moléculas na solução, au-
mentar o estado de equilíbrio da adsorção assim como produzir uma desobs-
trução de poros no interior do adsorvente. (DOGAN; ALKAN; DEMIRBAS, 
2006). 
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Muitas equações de isotermas foram propostas, com dois ou mais pa-
râmetros para ajustar os dados experimentais. Podemos citar a equação de 
adsorção proposta por Freundlich (SOUSA NETO,2011). 
       
Nessa equação devemos considerar x/m como sendo a relação entre a 
massa de substância adsorvida por unidade de massa do adsorvente, e C co-
mo sendo a concentração da solução no equilíbrio. Os valores de K e n são 
constantes características do adsorvente e do soluto, respectivamente. Dessa 
forma, aplicando-se o logaritmo na expressão descrita acima, obtém-se a 
equação que descreve a isoterma de Freundlich. Da sua equação, obtêm-se os 
calores de k e n respectivos a inclinação da reta obtida. 
Onde x/m é a massa da substância adsorvida por unidade de massa do 
adsorvente, C é a concentração da solução no equilíbrio, k e n são constantes 
características do adsorvente e soluto, respectivamente, a uma dada tempera-
tura. 
       


   
 
2. MATERIAIS E REAGENTES: 
 01 bastão de vidro 
 01 béquer de 250 mL; 
 02 Funis de vidro; 
 01 espátula de aço inoxidável; 
 01 bureta de 50 mL; 
 12 erlenmeyers de 125 mL, com rolha; 
 06 folhas de papel de filtro (velocidade média); 
 01 balança semi - analítica; 
 50 g de carvão ativado em pó; 
 Solução de indicador fenolftaleína a 1% alcoólico; 
 250 mL de solução de ácido acético 0,4 mol L- 1;
 500 mL de solução de hidróxido de sódio 0,05 mol L- 1;
 
 
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3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
a. Preparação das soluções 
 Tra feriu-se com o auxílio de buretas, em seis erlenmeyers numerados ns
e contendo cada um aproximadamente 5 g de carvão ativado e pulveri-
zado, os volumes de ácido e água conforme tabela abaixo: 
Tabela 1. Valores de HAc e de água utilizados no preparo das soluções aquo-
sas iniciais de ácido diluído a diferentes concentrações. 
Erlenmeyer V(HAc)/mL V(H2O)/ mL 
1 50 - 
2 35 15 
3 25 25 
4 15 35 
5 10 40 
6 8 42 
 
 Vedou-se os erlenmeyers, com uma rolha, agitando a mistura por apro-
ximadamente 8 minutos, tendo o cuidado de não aquecê-las com as 
mãos, deixando-as à temperatura ambiente. 
 Filtrou-se as soluções dos erlenmeyers numerados para novos erlenme-
yers limpos e numerados. Limpou-se os erlenmeyers que foram utiliza-
dos anteriormente para serem usados na titulação seguinte. 
 
b. Titulação das soluções filtradas 
 Transferiu-se alíquota de 10,0 mL do filtrado para o erlenmeyer 1 e titu-
lou-se com hidróxido de sódio 0,05 mol L-1 usando-se como indicador a 
fenolftaleína. 
 Titulou-se também os outros filtrados na seguinte proporção: 10,0 mL do 
erlenmeyer 2 e 15,0 mL dos demais erlenmeyers 3,4,5,6. 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO: 
O procedimento consistiu em determinar o grau de adsorção de molé-
culas de ácido acético na superfície do carvão ativado. Para isso,foram feita 
diferentes diluições do ácido acético 0,4 mol/L em 6 erlenmeyers, encontrando-
se novos valores de concentrações em cada erlenmeyer, como descritos na 
Tabela 2, a seguir: 
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Tabela 2: Concentração inicial de ácido acético após as diluições realizadas a 
partir do ácido 0,4 mol/L 
Erlenmeyer 
Volume [HAc] 
(molL-1) HAc (mL) HO (mL) 
1 50 0 0,4 
2 35 15 0,28 
3 25 25 0,2 
4 15 35 0,12 
5 10 40 0,08 
6 8 42 0,064 
 
Das soluções iniciais, sem a presença do adsorvente, alíquotas com os 
respectivos volumes representados na Tabela 3, foram retiradas e tituladas 
com NaOH 0,05 molL previamente padronizadas, como mostrado nos cálc-1 u-
los abaixo em cada caso: 
 
 Erlenmeyer 1: 
Inicialmente, considerando a solução contida no erlenmeyer 1 era 
composta somente por 50 mL de ácido acético 0,4 molL , então a concentr-1 a-
ção inicial para o ácido acético: 
    
Após a filtragem, e retirada do carvão da solução, retirou-se uma alí-
quota de 10 mL da solução inicial do ácido, a qual seria analisada através de 
uma titulação. Através desta observou-se que consumiu-se apenas 54,5 mL de 
hidróxido de sódio para a neutralização completa do ácido em solução. Com 
isso, obteve-se a seguinte concentração para o ácido em solução: 
       
           
  
Considerando a presença de 5 gramas de carvão ativado na solução 
inicial, e que esse tem um grande poder de adsorção, devemos considerar que 
houve uma perca de ácido acético em solução, de modo que o seu valor perdi-
do possa ser obtido da seguinte forma: 
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     
        
    
 

   
 
       
         
      
 
 Erlenmeyer 2: 
Considerando a solução contida no erlenmeyer 2 composta por 35 mL 
de ácido acético e 15 mL de agua, pode-se descrever o processo de diluição 
do ácido da seguinte forma, onde se obteve uma nova concentração inicial pa-
ra o ácido acético: 
        
        
    
Após a filtragem, e retirada do carvão da solução, retirou-se uma alí-
quota de 10 mL da solução inicial do ácido, a qual seria analisada através de 
uma titulação. Através desta observou-se que consumiu-se apenas 33,5 mL de 
hidróxido de sódio para a neutralização completa do ácido em solução. Com 
isso, obteve-se a seguinte concentração para o ácido em solução: 
       
           
  
 
Considerando a presença de 5 gramas de carvão ativado na solução 
inicial, e que esse tem um grande poder de adsorção, devemos considerar que 
houve uma perca de ácido acético em solução, de modo que o seu valor perdi-
do possa ser obtido da seguinte forma: 
     
           
    
Impresso por gaby nogueira, CPF 142.017.307-35 para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e
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 

   
 
       
         
      
 
 Erlenmeyer 3: 
Considerando a solução contida no erlenmeyer 3 composta por 25 mL 
de ácido acético e 15 mL de agua, pode-se descrever o processo de diluição 
do ácido da seguinte forma, onde se obteve uma nova concentração inicial pa-
ra o ácido acético: 
        
        
    
Após a filtragem, e retirada do carvão da solução, retirou-se uma alí-
quota de 15 mL da solução inicial do ácido, a qual seria analisada através de 
uma titulação. Através desta observou-se que consumiu-se apenas 30,5 mL de 
hidróxido de sódio para a neutralização completa do ácido em solução. Com 
isso, obteve-se a seguinte concentração para o ácido em solução: 
       
           
  
Considerando a presença de 5 gramas de carvão ativado na solução 
inicial, e que esse tem um grande poder de adsorção, devemos considerar que 
houve uma perca de ácido acético em solução, de modo que o seu valor perdi-
do possa ser obtido da seguinte forma: 
     
        
    
 

   
 
       
         
      
Impresso por gaby nogueira, CPF 142.017.307-35 para uso pessoal e privado. Este material pode ser protegido por direitos autorais e
não pode ser reproduzido ou repassado para terceiros. 25/06/2021 14:54:57
 Erlenmeyer 4: 
Considerando a solução contida no erlenmeyer 3 composta por 15 mL 
de ácido acético e 35 mL de agua, pode-se descrever o processo de diluição 
do ácido da seguinte forma, onde se obteve uma nova concentração inicial pa-
ra o ácido acético: 
        
        
    
Após a filtragem, e retirada do carvão da solução, retirou-se uma alí-
quota de 15 mL da solução inicial do ácido, a qual seria analisada através de 
uma titulação. Através desta observou-se que consumiu-se apenas 13 mL de 
hidróxido de sódio para a neutralização completa do ácido em solução. Com 
isso, obteve-se a seguinte concentração para o ácido em solução: 
       
           
  
Considerando a presença de 5 gramas de carvão ativado na solução 
inicial, e que esse tem um grande poder de adsorção, devemos considerar que 
houve uma perca de ácido acético em solução, de modo que o seu valor perdi-
do possa ser obtido da seguinte forma: 
     
           
    
 

   
 
       
        
    
 
 Erlenmeyer 5: 
Considerando a solução contida no erlenmeyer 4 composta por 10 mL 
de ácido acético e 40 mL de agua, pode-se descrever o processo de diluição