experimento 6 fq 2

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
INSTITUTO DE QUÍMICA
DISCIPLINA: FÍSICO-QUÍMICA EXPERIMENTAL
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
EXPERIMENTO - DETERMINAÇÃO DA TENSÃO SUPERFICIAL DE LÍQUIDOS PUROS PELO MÉTODO DA PRESSÃO DA BOLHA.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

A tensão superficial é a quantidade de energia necessária para alterar uma superfície em condições isotérmicas e isobáricas e corresponde a mudança na energia livre pela variação da área superficial.

Este método é o método em que uma bolha de gás, normalmente o ar, emerge do tubo capilar que é imerso no líquido de análise. A sobre-pressão requerida para isto terá que sobrepor a pressão hidrostática (ph) da coluna dada por:

ph = .g.h (2)

onde h = altura de imersão do tubo capilar, g = aceleração da gravidade, e  = densidade do líquido. Por outro lado a pressão capilar (p) deve ser sobreposta. Ela é a diferença entre a pressão interna e externa da bolha. Durante o aumento do volume da bolha de gás, um trabalho a pressão constante ocorre tal que:

dw = p dV = p 4 r2 dr (3)

onde r é o raio do capilar.
Este trabalho referente à energia do aumento da área superficial  obtida da equação (1), é dado por: dG =  d =  d(4 r2) =  (8 r dr ) (4)
Como dw = dG temos que 8  r dr = p 4 r2 dr ou p = 2/r que é a equação de Laplace para superfícies curvas. Logo, a pressão total para que a bolha seja empurrada tubo abaixo até emergir dentro do líquido é a soma da pressão capilar (p) mais a pressão hidrostática (ph). Ou seja, Pmax = .g.h + 2/r. Desta forma, pode-se calcular a tensão superficial sem necessidade de saber o ângulo de contato do líquido com o capilar, através de: γ = r/2 (pmax - ρgh). Se o raio do capilar não é um parâmetro conhecido, pode-se determiná-lo usando um líquido de tensão superficial conhecida como a água. Então, (5)
A pressão pmáx é medida pela