Pregunta 4B · Química Física I UB 2023

Tema: Fenòmens de superfície: tensió superficial, capil·laritat i adsorció · Del examen Examen final Química Física I (Gener 2023) (2023)

Enunciado

Pregunta 4B (1,25 punts). Tensió superficial i adsorció d'un tensioactiu

A una temperatura constant de 300 K, s'han mesurat les tensions superficials de dissolucions aquoses d'un cert compost a diferents concentracions, obtenint-se la taula següent:

c (mM)c\ (\mathrm{mM})

0,5

1,0

2,0

3,0

4,0

6,0

8,0

10,0

γ (mN⋅m−1)\gamma\ (\mathrm{mN\cdot m^{-1}})

63,31

60,72

56,15

52,16

47,90

47,50

47,43

47,42

a)

Determineu la concentració superficial en excés del solut (Γ\Gamma) a una concentració de 2 mM2\ \mathrm{mM} i justifiqueu quin tipus de solut és atenent al valor i signe obtinguts.

b)

Deduïu quines característiques estructurals a escala molecular ha de tenir el compost.

c)

Estimeu el valor de la concentració micel·lar crítica (c.m.c.) i descriviu l'estructura del sistema per sota i per sobre d'aquest punt.

d)

Calculeu l'àrea molecular que ocupa el compost a la interfície quan es troba a la saturació.

Enunciado: Pregunta 4B · Química Física I UB 2023

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Determineu la concentració superficial en excés del solut (Γ\Gamma) a una concentració de 2 mM2\ \mathrm{mM}

Solución: 3,43⋅10−63{,}43\cdot 10^{-6} mol/m² / 3,43⋅10−63{,}43\cdot 10^{-6} mol·m⁻²

a) Justifiqueu quin tipus de solut és atenent al valor i signe obtinguts

Solución: Solut tensioactiu (o surfactant)

b) Deduïu quines característiques estructurals a escala molecular ha de tenir el compost

Solución: Molècula amfifílica (part hidròfoba i part hidròfila)

c) Estimeu el valor de la concentració micel·lar crítica (c.m.c.)

Solución: 4,754{,}75 mM / 4,5 a 5,0 mM

c) Descriviu l'estructura del sistema per sota i per sobre de la c.m.c.

Solución: Per sota: monòmers en dissolució i monocapa a la interfície. Per sobre: saturació de la interfície i formació de micel·les a l'interior.

d) Calculeu l'àrea molecular que ocupa el compost a la interfície quan es troba a la saturació

Solución: 0,280{,}28 nm² / 2,79⋅10−192{,}79\cdot 10^{-19} m² / 2828 Ų

La explicación paso a paso, hecha con IA, es Premium. Premium

Resuélvelo aquí mismo: corrección automática, pistas y solución paso a paso.

‹ Pregunta 1.b · 2023 · Exercici 2 · 2021 ›

Más ejercicios de Fenòmens de superfície: tensió superficial, capil·laritat i adsorció