Tensão Superficial final, Notas de estudo de Química

Baixe Tensão Superficial final e outras Notas de estudo em PDF para Química, somente na Docsity!

Tensão Superficial

Tensão Superficial

Daiane Cézar

Ederson Rocha Ribeiro

Gabriela Dias Silva

Glauciana França Morello

Roni dos Santos

Físico Química

II

Físico Química

II

Sumário

1. Energia e tensão superficial, Grandeza da tensão

superficial, Medida da tensão superficial

2. Ascensão capilar e depressão capilar

(capilaridade), bolhas-gotas sésseis, interface

líquido-líquido e sólido-sólido

3. Tensão superficial e adsorção. Adsorção em

sólidos, adsorção física e química

4. Filmes superficiais, fenômenos elétricos nas

interfaces- a dupla camada, efeitos eletrocinéticos

5. Colóides, eletrólitos coloidais-sabões e detergentes

emulsões e espumas

Tensão superficial

Físico-Química II

A tensão superficial ocorre devido às forças de atração que as moléculas internas do

líquido exercem sobre as da superfície.

As moléculas da superfície do líquido sofrem atração lateral e inferior, esta força cria a

tensão na superfície, que faz a mesma comportar-se como uma película elástica.

A água tem uma tensão superficial mais intensa do que a grande maioria dos líquidos

usuais (óleo, álcool, ácidos,...); isso se deve pela ocorrência de “ligações de hidrogênio"

entre as moléculas de água.

Cada molécula estabelece até quatro pontes com as moléculas vizinhas.

Tensão superficial

Tensão superficial

dσ

dω γ

Físico-Química II

=

O trabalho necessário para modificar a área superficial é proporcional

a dσ.

A constante de proporcionalidade, γ, é denominada TENSÃO

SUPERFICIAL.

Dimensões: energia/área;

Unidades: joules por metro quadrado (J.m

• );

newtons por metro (N.m

• ), pois 1J= 1N m

Tensão superficial

dσ

dA γ

Físico-Química II

=

O trabalho de formação de uma área superficial, a volume e

temperatura constantes, pode ser igualado à variação de energia de

Helmholtz.

dω = dA

A energia de Helmholtz diminui (dA<0) se a área da superfície

diminuir (dσ<0), as superfícies têm, naturalmente, tendência a se

contraírem.

Ascensão Capilar e Depressão

Capilar

• Quando um tudo é parcialmente mergulhado, haverá uma

diferença entre o nível interior e exterior do líquido,

• devido a interface liq-vap se curva no interior do tubo e se

plana fora desse.

• Considerando o efeito da gravidade sobre o sistema

determinamos a diferença de níveis dos liq; tensão superficial

e a densidade relativa das duas fases,

Se a fase liq. for convexa há

uma depressão capilar;

Se a superfície for côncava R

é negativo, a depressão

capilar h será

negativa,ou seja haverá uma

elevação capilar.

Por isso que a água sobe em

um tubo capilar e o mercúrio

desce.

Ângulo de contato

R α=^ θ^ - 90ºº

r

θ

θ

• (^) Calculo da tensão capilar exige o

conhecimento de como o raio de

curvatura está relacionado c/ o raio

do tubo;

• (^) R = raio de curvatura
• (^) r = raio do tubo
• (^) θ = ângulo de contato(entre o liq. e a

parede do tubo e entre a sua tg e a

superfície do liq. na parede do tubo

Bolhas- Gotas

• (^) 1º tubo a curvatura é

muito gde, de forma

que a diferença de

pressão através da

interface é pqna.

• (^) A medida que a bolha

cresce o raio diminui, a

pressão dentro da bolha

aumenta até que ela se

torne hemisférica com

R=r.

• (^) A pressão cai e ar flui

para dentro da

bolha,por isso ela é

instável.

R=r

R›r

R››r

r

p

P=Ph

Ph

Assim temos:

• (^) P2 = P 1 + 2y/R
• (^) Pmáx = Ph + 2y/r

Adsorção

Pode ocorrer adsorção das seguintes

maneiras;

 Gás – Sólido

 Solução – Sólido

 Solução – Gás

 Solução 1 – Solução 2

Tipos de Adsorção

Física:

 Quando as moléculas são adsorvidas

pela força de Van der Waals.

 Ex: Mascaras contra gases.

Química:

 Ocorre uma reação química entre as

moléculas do adsorvente e adsorvato.

 Ex: Separação de Misturas.