Uma solução
de um agente tensoativo em água apresenta um filme superficial que segue a lei dos gases a duas dimensões. A pressão de superfície do filme formado a tal concentração e a
é de
. Calcule qual a concentração superficial em excesso, na mesma temperatura, quando a concentração do agente tensoativo é
. Calcule também a pressão de superfície do filme formado. A tensão superficial da água a
é de 72
.
Resposta:
Resposta:
Passo 1
O enunciado trata de um surfactante diluído em água a
que forma um filme superficial obedecendo à lei dos gases em duas dimensões. A pressão de superfície (ou pressão superficial) é definida por
onde
é a tensão superficial da água pura e
a tensão com o filme. Num gás bidimensional ideal temos a relação
sendo
a concentração superficial em excesso (mol·m⁻²),
a constante dos gases e
a temperatura absoluta. A partir dos dados iniciais em
e
vamos:
- calcular
, - assumir isoterma de Henry
para achar em , - calcular
correspondente.
Passo 2
Cálculo de
a partir de
Aqui
,
e
. Logo,
Passo 3
Adotando isoterma de Henry (válida em baixas concentrações), temos
onde
Para
(
),
Passo 4
Cálculo de
pela mesma lei do gás bidimensional:
Resposta
Concentração superficial em excesso:
.
Pressão de superfície: .
Pressão de superfície: