1.Introduo:Molculas que se encontram na superfcie de um liquido sofrem influncia das foras de interao com as molculas vizinhas, a fora resultante dessas interaes faz com que a superfcie exposta do liquido seja a menor possvel. Esta fora resultante que atua perpendicularmente superfcie denominada tenso superficial.A tenso superficial definida como uma fora contrativa que opera em toda extenso da superfcie livre, contra o ar, que tende a comprimi-la. Tambm pode ser definhada como a fora necessria para romper a ligao entre as molculas na superfcie do liquido.A tenso superficial do lquido faz com que as gotas tendam a ser esfricas na ocasio de sua formao, a fim de minimizar a rea superficial da gota.A determinao da tenso superficial feita a partir do mtodo do peso da gota, em que determina-se o nmero de gotas formado por um volume V fixo, de gua ou soluo. O estudo da interao de outros compostos com gua, como: detergentes, lcool e um sal, como NaCl, atravs do mtodo do peso da gota, permite entender como a tenso superficial da gua varia.Nos lquidos, as foras intermoleculares atrativas so responsveis pelos fenmenos de capilaridade. Por exemplo, no processo de ascenso capilar, a gua se eleva em tubos capilares, pois a presso interna maior que a externa. As foras intermoleculares atrativas so responsveis tambm pelos fenmenos de superfcie, por exemplo, o andar dos insetos sobre a superfcie livre da gua e a flutuao de uma agulha de ao so exemplos que ilustram uma situao em que o principio de Arquimedes violado, pois objetos de maior densidade do que a gua conseguem flutuar sobre ela. As foras atrativas entre duas molculas so significativas at uma distncia de separao d, denominada alcance molecular; essa distncia da ordem de 107 cm.Para um lquido em equilbrio com seu vapor, a resultante das foras atrativas sobre uma molcula qualquer no interior do lquido , em mdia, nula porque as demais molculas esto igualmente distribudas em todas as direes como ilustra a figura 1:

Figura 1: Foras atuantes em uma molcula de gua

A resultante das foras atrativas tem mdulo mximo quando a molcula est na superfcie livre do lquido, resultando numa forte tendncia das molculas serem puxadas para o interior do lquido e, por isso, a superfcie do lquido tende a se contrair espontaneamente nesta direo.

1.1Aspectos tericos: Se um lquido tem uma interface com seu prprio vapor, cada molcula da camada superficial est submetida a uma fora resultante no nula, dirigida para o interior do lquido, esta pode sofrer alteraes de acordo com a adio de componentes que passem a impedir a interao de molculas de gua com suas vizinhas.A superfcie livre de um lquido diminui se molculas da camada superficial passam para o interior do lquido. Nesse caso, a energia associada ao trabalho que as demais molculas realizam sobre elas positiva. A superfcie livre de um lquido aumenta se existe passagem de molculas do interior do lquido para a camada superficial. Nesse caso, a energia associada ao trabalho que as demais molculas realizam sobre elas negativa. Por isso, as molculas da camada superficial tm energia potencial maior do que as molculas do interior do lquido.Considerando uma pequena variao A na rea da superfcie livre de um lquido a temperatura constante, a energia associada ao trabalho, W, que as demais molculas realizam sobre aquelas que provocam essa variao dada por: W = AEsta expresso define , o coeficiente de tenso superficial do lquido. Esse coeficiente est associado s propriedades da camada superficial do lquido em questo. O coeficiente corresponde ao mdulo da fora de tenso superficial por unidade de comprimento.Pode-se tambm afirmar que a intensidade das foras de tenso superficial diminui com o aumento da temperatura, pois, maior energia cintica fornecida, e maior ser o nmero de molculas que passam menos tempo prximas umas das outras e, portanto, as foras intermoleculares ficam menos efetivas. O estado de equilbrio de um lquido corresponde ao estado no qual a rea da superfcie livre a menor possvel, ou seja, devem existir foras na superfcie livre de um lquido que reduzam a sua rea.Porm, o estado de equilbrio de um liquido, pode ser alterado pela adio de componentes, como os tensoativos.A fim de aumentar a eficincia da gua na remoo de manchas e sujeiras, foram desenvolvidos compostos que, ao serem adicionados agua, diminuem sua tenso superficial, favorecendo seu espalhamento, o que resultava num contato mais ntimo com a superfcie a ser limpa. Estes compostos foram chamados de tensoativos e possuem molculas com cabea polar e cauda apolar, o que garante que interajam simultaneamente com a gua, atravs da cauda polar, e com a sujeira, atravs da cauda apolar. Os tensoativos so os principais componentes dos detergentes. A estrutura de um tensoativo pode ser observada na figura 1:

Figura 2: Estrutura de uma molcula de um tensoativo O tensoativo provoca a reduo da intensidade das foras de tenso superficial na superfcie da gua. No equilbrio, as molculas do tensoativo tendem a se concentrar na superfcie livre da gua, com as cabeas hidroflicas voltadas para o interior do lquido e as caudas hidrofbicas voltadas para o exterior, como mostrado na figura 3-a:

Figura 3: Esquematizao da adio de tensoativos em gua.

Percebe-se que, quanto maior a quantidade de tensoativo presente na gua, mais afastadas as molculas de gua ficam umas das outras, e assim, menores devem ser as intensidades das foras de tenso superficial, situao correspondente a figura 3-b.A adio de detergente na gua faz com que a tenso superficial da gua diminua, pois as molculas de detergente quebram o contnuo de foras na superfcie da gua, que antes apresentava somente molculas de gua, as quais passam a ficar cada vez menos expostas conforme a adio de detergente aumenta.A figura 3-c corresponde a situao em que a superfcie livre da gua atinge a saturao, que corresponde a concentrao crtica micelar e, portanto formao de micelas, neste caso, a intensidade das foras de tenso superficial atingem um valor mnimo. Nas micelas, as caudas hidrofbicas se voltam para dentro e as cabeas. hidroflicas, para fora, em contato com as molculas de gua. Como a maior parte da sujeira do tipo graxa, as caudas hidrofbicas das molculas do tensoativo presente no detergente se fixam nas superfcies das partculas de graxa e as cabeas hidroflicas ficam em contato com a gua. A atuao das micelas na sujeira pode ser exemplificada na figura 4:

Figura 4: Micela atuando sobre partcula de sujeira.

4.Resultados e discusso:A cada 5 ml de soluo foram contadas quantas gotas caiam da bureta, e a partir do volume conhecido de soluo usada, foi possvel calcular o volume de cada gota.Os dados obtidos esto organizados nas tabelas abaixo:

Tabela 1. Nmero de gotas e volume das mesmas para gua, etanol e solues de NaCl.Nmero de gotas Solues Volume da gota (ml)

125gua25

127gua25,4

131gua26,2

335Etanol67

344Etanol68,8

345Etanol69

1351% NaCl27

1281% NaCl25,6

1311% NaCl26,2

1283% NaCl25,6

1293% NaCl25,8

1253% NaCl25

1295% NaCl25,9

1275% NaCl25,4

1255% NaCl25

12410% NaCl24,8

12610% NaCl25,2

12610% NaCl25,2

12516% NaCl25

12516% NaCl25

12216% NaCl24,4

12320% NaCl24,6

12620% NaCl25,2

12820% NaCl25,6

Tabela 2. Nmero mdio de gotas e volume mdio das mesmas para gua, etanol e solues de NaClNmero de gotas mdio Solues Mdia do volume da gota (ml)

127,67gua25,53

341,33Etanol68,3

131,331% NaCl26,3

127,333% NaCl25,5

127,005% NaCl25,43

125,3310% NaCl25,07

124,0016% NaCl74,4

125,720% NaCl25,13

Tabela 3. Nmero de gotas e volume das mesmas para solues de detergente em gua.Nmero de gotasSolues de detergente em gua(g/L) Volume da gota (ml)

1360,127,2

1330,126,6

1370,127,4

1760,235,2

1960,239,2

1820,236,4

2280,345,6

2350,347,0

2400,348,0

2800,556,0

2650,553,0

2700,554,0

302160,4

327165,4

313162,5

3392,567,8

3222,564,4

3322,566,4

338567,6

345569,0

356571,2

Tabela 4: Nmero mdio de gotas e volume mdio das mesmas para gua, etanol e solues de NaClNmero de gotas mdioSoluesde detergente em gua(g/L)Mdia do volume da gota (ml)

135,30,127,1

184,70,236,9

234,30,346,9

271,70,554,3

314,01,062,8

331,02,566,2

346,35,069,3

A adio de detergente na gua faz com que a tenso superficial da gua diminua, pois as molculas de detergente quebram o contnuo de foras na superfcie da gua, que antes apresentava somente molculas de gua, as quais passam a ficar cada vez menos expostas conforme a adio de detergente aumenta.A condio em que a concentrao da soluo corresponde a 5 gramas de detergente por litro de gua, corresponde a situao em que a superfcie livre da gua atinge a saturao, que corresponde a concentrao crtica micelar e, portanto formao de micelas, neste caso, a intensidade das foras de tenso superficial atingem um valor mnimo.

5.Bibliografia:[1].Tenso superficial. Disponvel em:< http://coral.ufsm.br/gef/Fluidos/fluidos20.pdf>Acesso em: 30/09/13.[2].Tenso superficial. Disponvel em:< http://www.fisica.ufsc.br/~lalceu/_e_a_d/tensao_superficial.html> Acesso: 30/09/13.