Exercici 2 · Química Física I UB 2021
Tema: Fenòmens de superfície: tensió superficial, capil·laritat i adsorció · Del examen Examen Segon Parcial (Novembre 2021) (2021)
Enunciado
Exercici 2 (2,5 punts). Tensió superficial de solucions aquoses
A la figura es representa la variació de la tensió superficial () a de dissolucions aquoses de tres soluts diferents en funció de la concentració molar: dodecilsulfat sòdic (), -butanol i clorur de sodi ().
Dades de pendents obtingudes:
Pendent (a) =
Pendent (b) =
Pendent (c) =
a)
Associeu cada corba amb el solut corresponent i classifiqueu-los segons el tipus d'efecte que produeixen sobre la tensió superficial de l'aigua en contacte amb l'aire.
b)
Analitzeu raonadament per a cada substància el signe i la magnitud relativa de la concentració superficial d'excés ().
c)
Quin dels tres compostos escolliríeu per tal d'estabilitzar una interfase oli/aigua? Per quin motiu?
d)
Si es buida un estalagmòmetre amb cadascuna d'aquestes solucions, quin solut donarà lloc a un menor nombre de gotes? Raoneu la resposta.
e)
Quan sigui possible, feu una estimació de l'àrea superficial ocupada per cada molècula a la interfase.

Solución
Según los criterios oficiales de corrección
a. Associeu cada corba amb el solut corresponent i classifiqueu-los segons el tipus d'efecte que produeixen sobre la tensió superficial de l'aigua en contacte amb l'aire.
Solución: Corba (a): NaCl (solut tensioinactiu / augmenta lleugerament la tensió superficial) Corba (b): n-butanol (tensioactiu suau o moderat) Corba (c): dodecilsulfat sòdic / SDS (tensioactiu fort)
b. Analitzeu raonadament per a cada substància el signe i la magnitud relativa de la concentració superficial d'excés (Γ).
Solución: NaCl: Γ < 0 (adsorció negativa) n-butanol: Γ > 0 (adsorció positiva moderada) SDS: Γ ≫ 0 (adsorció positiva molt elevada fins a saturació a la CMC)
c. Quin dels tres compostos escolliríeu per tal d'estabilitzar una interfase oli/aigua? Per quin motiu?
Solución: Dodecilsulfat sòdic (SDS). És un tensioactiu fort amb una cadena hidrofòbica llarga i un cap polar iònic que redueix dràsticament la tensió interfacial i prevé la coalescència.
d. Si es buida un estalagmòmetre amb cadascuna d'aquestes solucions, quin solut donarà lloc a un menor nombre de gotes? Raoneu la resposta.
Solución: El clorur de sodi (NaCl). En ser l'únic que augmenta la tensió superficial, les gotes són més grans i cal un menor nombre de gotes per desallotjar el mateix volum.
e. Quan sigui possible, feu una estimació de l'àrea superficial ocupada per cada molècula a la interfase.
Solución: Només és possible per al dodecilsulfat sòdic (SDS) a la CMC: Γ ≈ 1,046·10⁻⁵ mol·m⁻² a ≈ 1,59·10⁻¹⁹ m²/molècula = 15,9 Ų/molècula (o ~16,0 Ų/molècula)
La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium
Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.
‹ Pregunta 4B · 2023 · Exercici 5 - Adsorció · 2021 ›