DETERMINAÇÃO DA CMC POR MEDIDAS DE CONDUTIVIDADE (EFEITOS DA FORÇA IÔNICA E TEMPERATURA)

Profª. Drª. Isabel Cristina Riegel-Vidotti

Físico-Química Experimental II / Engenharia Química

Universidade Federal do Paraná

Bancada 7

Alunos: Ana Luisa Figueiredo Gabriel de Moraes Oliveira

Resultados:

Tabela 1. Volume total da solução e volume adicionado

e concentração de SDS após cada adição.

Vtotal (mL) Vadd (mL) [SDS] (mmol/L)

30 0 0

30,2 0,2 0,26

30,4 0,4 0,53

30,6 0,6 0,78

30,8 0,8 1,04

31 1 1,29

31,2 1,2 1,54

31,4 1,4 1,78

31,6 1,6 2,03

31,8 1,8 2,26

32 2 2,50

Tabela 2. Condutividade medida e normalizada para a adição de SDS em água.

26,2°C 35,3°C 45,7°C 14,5°C

Condut. (μS/cm) Λn Condut. (μS/cm) Λn Condut. (μS/cm) λn Condut. (μS/cm) λn

1,76 1 3,12 1 3,51 1 5,05 1

6,17 3,51 7,33 2,35 27,71 7,89 22,62 4,48

9,24 5,25 11,27 3,61 52,7 15,01 45,72 9,05

12,78 7,26 15,98 5,12 89,13 25,39 63,56 12,59

17,2 9,77 19,84 6,36 117,6 33,50 76,67 15,18

20,36 11,57 23,39 7,50 139 39,60 86,83 17,19

24,93 14,16 26,22 8,40 162,1 46,18 95,13 18,84

27,88 15,84 31,18 9,99 183,7 52,34 116,2 23,01

32,94 18,72 35,05 11,23 199,4 56,81 130,7 25,88

34,6 19,66 38,46 12,33 220,1 62,71 149,5 29,60

37,58 21,35 41,76 13,38 239,3 68,18 164,6 32,59

Tabela 3. Condutividade medida e normalizada para a adição de SDS/NaCl em solução de NaCl.

26,2°C 35,3°C 45,7°C 14,5°C

Condut. (μS/cm) Λn Condut. (μS/cm) λn Condut. (μS/cm) λn Condut. (μS/cm) λn

512,2 1 566,7 1 564,5 1 462,7 1

546 1,07 585,8 1,03 589,4 1,04 530,1 1,15

558,1 1,09 599,1 1,06 608 1,08 565 1,22

578,4 1,13 606,1 1,07 626,9 1,11 579,9 1,25

598,6 1,17 634,8 1,12 649,7 1,15 590,8 1,28

618,9 1,21 648,2 1,14 663,5 1,18 622,9 1,35

633,9 1,24 652 1,15 684 1,21 630,2 1,36

647,4 1,26 672 1,19 699,5 1,24 651,8 1,41

661,9 1,29 677,2 1,19 724,1 1,28 656,1 1,42

673,8 1,32 704,3 1,24 739,8 1,31 661,1 1,43

683,8 1,34 722,5 1,27 752,5 1,33 669,2 1,45

Discussão de Resultados:

No experimento de determinação da CMC da solução de SDS em água, foram

obtidos 20 pontos, partindo de uma concentração inicial de 0 mmol.L-1 de SDS e até a

concentração final de 2,5 mmol.L-1, em passos de 0,2 mL (Tabela 1). De acordo com

dados da literatura o ponto de inflexão para a temperatura de 25ºC é de 8,56 mmol.L-1

[1]. Logo, não foi possível observar a Concentração Micelar Crítica em nossos

resultados, tanto para 25°C quanto para as outras temperaturas, pois chegamos a

somente 2,5 mmol.L-1 de SDS em água, como observamos no Gráfico 1 não apresenta

nenhum ponto de inflexão. Se o experimento for realizado em passos de 0,5 mL, por

fins de praticidade, é possível obter o ponto de inflexão com 20 pontos experimentais.

No experimento de adição da solução de SDS (40 mmol.L-1) e NaCl (5 mmol.L-1)

em NaCl (5 mmol.L-1) ocorreu o mesmo problema, não foi possível observar o ponto

inflexão. Mesmo com o fato de que a CMC diminua devido a presença de NaCl em

suas formas iônicas, Na+ e Cl-. No Gráfico 2, vemos que não há ponto de inflexão nas

retas, pois as retas apresentam um R2 próximo de 1, a não ser pela reta da

temperatura de 10,4°C. Para esta podemos dizer que os dados apresentaram esse

comportamento pelo fato de a temperatura não se mantido constante, o valor de 10,4°C

foi tido como um valor médio.

É importante ressaltar que os valores de condutividade para a adição da solução

de SDS (40 mmol.L-1) e NaCl (5 mmol.L-1) em NaCl (5 mmol.L-1) foram bem maiores,

afinal temos uma quantidade maior de íons em solução quando comparamos com a

primeira parte da prática.

Não foram encontrados na literatura os valores exatos da CMC para

temperaturas diferentes de 25ºC. No entanto, sendo a SDS uma micela aniônica, o

comportamento esperado é uma dependência marcante da temperatura, com um

decréscimo na CMC com o aumento gradativo da temperatura [2]. A temperatura

máxima no experimento foi de 45,7ºC que não foi suficiente para observar a CMC no

limite da concentração máxima do experimento.

Não foi obtido também nenhuma conclusão com a analise da derivada.

Referências Bibliográficas

[1] Damasceno, T.F.; Agostinho, S.M.L. “Determinação da Concentração Micelar Crítica

de SDS em água a partir de medidas de condutividade: uma proposta de experimento

para laboratório de graduação”. Instituto de Química – USP. São Paulo – SP.

[3] Holmberg, K.; Jönsson, B.; Kronberg, B.; Lindman, B. “Surfactants and polymers in

aqueous solution”. Ed. John Wiley and Sons, Ltda. 2003 – Segunda Edição.