Quais são as características de uma isoterma de Freundlich?

Passo 1

O enunciado pede para listar as características de uma isoterma de Freundlich, que é um modelo empírico de adsorção em superfícies heterogêneas. Para isso, vamos usar a forma matemática da isoterma e interpretar cada parâmetro em termos de heterogeneidade e comportamento de adsorção.

Passo 2

A isoterma de Freundlich é dada pela expressão
q_e = K_f\,C_e^{\,1/n}
onde q_e é a quantidade adsorvida por massa de adsorvente no equilíbrio, C_e é a concentração do soluto na fase líquida no equilíbrio, K_f é a constante de Freundlich (capacidade de adsorção) e 1/n é o expoente de heterogeneidade da superfície.

Passo 3

Como é um modelo empírico, não há fundamentação termodinâmica estrita. O parâmetro 1/n reflete a heterogeneidade da superfície:
  • Se 1/n = 1, a superfície é homogênea e o modelo se torna linear (adsorção física simples).
  • Se 0<1/n<1, indica superfície heterogênea com afinidades variadas.

Passo 4

Ao contrário da isoterma de Langmuir, a Freundlich não impõe um limite de saturação monomolecular. Ou seja, à medida que C_e cresce, q_e também cresce indefinidamente, o que é adequado para superfícies multilayer ou poros com distribuição de sítios ativos.

Passo 5

Para ajustar experimentalmente, usa-se o gráfico em escala log–log, que lineariza a isoterma:
\log q_e = \log K_f + \frac{1}{n}\,\log C_e
A inclinação dá 1/n e o intercepto, \log K_f.

Resposta

  • É um modelo empírico, sem base termodinâmica rigorosa.
  • Descreve adsorção em superfícies heterogêneas, com afinidades variadas.
  • A expressão é \displaystyle q_e = K_f\,C_e^{1/n}, onde K_f mede a capacidade e 1/n mede a heterogeneidade.
  • Não prevê saturação; q_e cresce indefinidamente com C_e.
  • Em escala log–log, torna-se linear: \log q_e = \log K_f + \tfrac{1}{n}\log C_e.

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