relatorio adsorção

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Trabalho apresentado à disciplina Fisico-quimica experimetal II da turma TC867NB do 
curso de Licenciatura plena em química como requisito para obtenção de nota parcial 
do 2° bimestral. Professora: PATRÍCIA 
Discentes: 
Daison Antônio Holanda Ferreira / Matricula: 20180864176 
Dayan Rios Pereira / Matricula: 20180864185 
Eduardo Silva Nascimento / Matricula: 20180864201 
Lucas Bentes Pessoa Lopes / Matrícula: 20180864263 
Thiago Luís Garcia Lobato / Matrícula: 20180864324 
 
BELÉM- PARÁ 
JUNHO- 2022 
 
 
 
 
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL 
MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
CAMPUS BELÉM 
COORDENAÇÃO DE QUÍMICA 
CURSO TÉCNICO EM QUÍMICA 
DISCIPLINA: ANÁLISE QUÍMICA QUANTITATIVA 
 
INTRODUÇÃO 
A adsorção é um fenômeno físico-químico onde o componente em uma fase gasosa ou 
líquido é transferido para a superfície de uma fase sólida. Os componentes que se unem 
à superfícies são chamados adsorvatos, enquanto que a fase sólida que retém o 
adsorvato é chamada adsorvente. A remoção das substâncias a partir da superfície é 
chamada dessorção. A migração destes componentes de uma fase para outra tem como 
força motriz a diferença de concentrações entre o seio do fluido e a superfície do 
adsorvente. Usualmente o adsorvente é composto de partículas que são empacotadas 
em um leito fixo por onde passa a fase fluida continuamente até que não haja mais 
transferência de massa. Como o adsorvato concentra-se na superfície do adsorvente, 
quanto maior for esta superfície, maior será a eficiência da adsorção. (MASEL, 1996; 
BRUCH, 1997) Os compostos permanecem adsorvidos na superfície do adsorvente pela 
ação e diversos tipos de forças químicas como: 
-Ligações de hidrogênio 
-Interações dipolo-dipolo 
-Forças de London ou Van Der Waals 
Existem basicamente dois tipos de adsorção: a adsorção física e a adsorção química. No 
entanto, em certas ocasiões os dois tipos podem ocorrer simultaneamente. A adsorção 
física ocorre por uma diferença de energia e/ou forças de atração, chamadas de Van Der 
Waals, que tornam as moléculas fisicamente presas ao adsorvente. Estas interações têm 
um longo alcance, porém são fracas. A energia produzida quando uma partícula é 
fisicamente adsorvida é da mesma ordem da entalpia de condensação. Este tipo de 
adsorção é sempre exotérmico e reversível. O equilíbrio é estabelecido rapidamente, a 
menos que ocorra a difusão através da estrutura porosa. A adsorção física corresponde 
a interações intermoleculares entre a partícula e os átomos superficiais do sólido. 
Origina-se pela atração entre dipolos permanentes ou induzidos, sem alteração dos 
orbitais atômicos ou moleculares das espécies comprometidas. Recebe também o nome 
de adsorção de Van Der Waals. Entretanto, a adsorção química, corresponde a uma 
interação de tipo químico, na qual os elétrons de enlace entre as moléculas e o sólido 
experimentam rearranjamento e os orbitais respectivos mudam de forma, de modo 
similar a uma reação química. 
 
OBJETIVO 
Estudar a adsorção pelo carvão de ácido acético existente em soluções aquosas em 
função da concentração do ácido na solução e determinar as constantes de adsorção 
da isoterma de Freundlich. 
 
MATERIAIS UTILIZADOS 
Materiais e Reagentes 
- 06 Erlenmeyer de 250 mL 
- 06 Erlenmeyer de 100 mL 
- 01 Béquer de 500 mL 
- 01 Bureta de 25 mL 
- 01 Bureta de 50 mL 
- 01 Funil de vidro 
- 01 espátula de aço inoxidável 
- Papel de filtro 
- Carvão ativado em pó 
- Solução de indicador fenolftaleína a 1% alcoólica 
- Solução de Ácido acético 0,4 mol.L-1 
- Solução de hidróxido de sódio 0,05 mol. L-1 
 
PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
a) Preparação das soluções 
Transferiram-se com o auxílio de uma bureta, em seis Erlenmeyer numerados os 
volumes de água 0, 15, 25, 35, 40 e 42 ml separadamente. Em seguida com o auxílio de 
uma espátula adicionou-se 5g de carvão ativado em cada Erlenmeyer, assim como 
volumes de ácido acético 50, 35, 25, 15, 10 e 8 ml na ordem respectiva da água. 
Vedaram-se os Erlenmeyer com filme PVC, e agitou-se durante 5 minutos. Filtrou-se 
cada solução após agitação. 
 
 
b) Titulação das soluções filtradas 
Tirou-se uma alíquota de 10 mL do filtrado 1 e transferiu-se para o Erlenmeyer 
numerado com um 1 e titulou-se com hidróxido de sódio 0,005 mol.L-1 usando como 
indicador a fenolftaleína. Titulou-se os outros filtrados na seguinte proporção: 10,0 ml 
do Erlenmeyer 2 e 15,0 ml dos demais erlenmeyer3,4,5 e 6. 
RESULTADO E DISCUSSÃO 
Os dados experimentais obtidos durante a realização do experimento estão na 
tabela abaixo: 
Tabela 01: Dados experimentais. 
Erlenmeyer Volume de NaOH (mL) Massa de Carvão (g) 
1 34,00 3,0004 
2 18,50 3,0008 
3 14,00 3,0020 
4 7,00 3,0015 
5 6,50 3,0012 
6 4,50 3,0030 
Inicialmente encontraremos as concentrações iniciais, das soluções de ácido acético em gL-1 
Erlenmeyer 1: 
[AcOH]I = (0,4 mol/L × 50,0 mL) ÷ (50,0 mL) 
[AcOH]I = 0,4 mol/L 
[AcOH]I = 0,4 mol/L × 60,052 g/mol 
[AcOH]I = 24,0208 g/L 
 
 
 
Erlenmeyer 2: 
 
[AcOH]I = (0,4 mol/L × 35,0 mL) ÷ (50,0 mL) 
[AcOH]I = 0,28 mol/L 
[AcOH]I = 0,28 mol/L × 60,052 g/mol 
[AcOH]I = 16,8145 g/L 
 
Erlenmeyer 3: 
 
[AcOH]I = (0,4 mol/L × 25,0 mL) ÷ (50,0 mL) 
[AcOH]I = 0,2 mol/L 
[AcOH]I = 0,2 mol/L × 60,052 g/mol 
[AcOH]I = 12,0104 g/L 
 
Erlenmeyer 4: 
 
[AcOH]I = (0,4 mol/L × 15,0 mL) ÷ (50,0 mL) 
[AcOH]I = 0,12 mol/L 
[AcOH]I = 0,12 mol/L × 60,052 g/mol 
[AcOH]I = 7,2062 g/L 
 
Erlenmeyer 5: 
 
[AcOH]I = (0,4 mol/L × 10,0 mL) ÷ (50,0 mL) 
[AcOH]I = 0,08 mol/L 
[AcOH]I = 0,08 mol/L × 60,052 g/mol 
[AcOH]I = 4,8041 g/L 
 
 
Erlenmeyer 6: 
 
[AcOH]I = (0,4 mol/L × 8,0 mL) ÷ (50,0 mL) 
[AcOH]I = 0,064 mol/L 
[AcOH]I = 0,064 mol/L × 60,052 g/mol 
[AcOH]I = 3,8433 g/L 
 
Agora calcularemos a concentração final das amostras de ácido acético em gL-1 com 
após a adsorção em carvão. A partir da titulação com as soluções hidróxido de sódio a 
0,1 molL-1 e 0,05 molL-1. 
 
Erlenmeyer 1: 
 
([AcOH]F × V) = ([NaOH] × V) 
[AcOH]F = (0,1 mol/L × 34,00 mL) ÷ (10,0 mL) 
[AcOH]F = 0,34 mol/L 
[AcOH]F = 0,34 mol/L × 60,052 g/mol 
[AcOH]F = 20,417 g/L 
 
Erlenmeyer 2: 
 
([AcOH]F × V) = ([NaOH] × V) 
[AcOH]F = (0,1 mol/L × 18,50 mL) ÷ (10,0 mL) 
[AcOH]F = 0,185 mol/L 
[AcOH]F = 0,185 mol/L × 60,052 g/mol 
[AcOH]F = 11,109 g/L 
 
 
 
 
Erlenmeyer 3: 
 
([AcOH]F × V) = ([NaOH] × V) 
[AcOH]F = (0,1 mol/L × 14,00 mL) ÷ (15,0 mL) 
[AcOH]F = 0,0903 mol/L 
[AcOH]F = 0,0903 mol/L × 60,052 g/mol 
[AcOH]F = 5,604 g/L 
 
Erlenmeyer 4: 
 
([AcOH]F × V) = ([NaOH] × V) 
[AcOH]F = (0,1 mol/L × 7 mL) ÷ (15,0 mL) 
[AcOH]F = 0,046 mol/L 
[AcOH]F = 0,046 mol/L × 60,052 g/mol 
[AcOH]F = 2,802 g/L 
 
Erlenmeyer 5: 
 
([AcOH]F × V) = ([NaOH] × V) 
[AcOH]F = (0,05 mol/L × 6,5 mL) ÷ (15,0 mL) 
 
[AcOH]F = 0,0216 mol/L 
[AcOH]F = 0,0216 mol/L × 60,052 g/mol 
[AcOH]F = 1,3011 g/L 
 
 
 
 
 
Erlenmeyer 6: 
 
([AcOH]F × V) = ([NaOH] × V) 
[AcOH]F = (0,05 mol/L × 4,5 mL) ÷ (15,0 mL) 
 
[AcOH]F = 0,015 mol/L 
[AcOH]F = 0,015 mol/L × 60,052 g/mol 
[AcOH]F = 0,900 g/L 
 
A reação que ocorre durante a titulação do ácido acético com hidróxido de sódio, há a 
formação de acetato de sódio e água. Como observamos na equação abaixo: 
CH3COOH (aq) + NaOH (aq) → CH3COONa (aq) + H2O (l) 
Com as concentrações iniciais e finais de ácido acético, após a adsorção em carvão, 
podemos encontrar a concentração adsorvida pelo carvão em gL-1, a massa de ácido 
acético adsorvida pelo carvão em g e a razão entrea massa do ácido acético e a do 
carvão (x/m). 
Como observado abaixo: 
[AcOH]Ad. = [AcOH]I - [AcOH]Fn 
e 
mAd. AcOH = [AcOH]Ad × V(L) 
 
Tabela 02: Concentrações e massas de ácido acético. 
Erlenmeyer [AcOH]I(gL-1) / [AcOH]F(gL-1) / [AcOH]Ad(gL-1) / MAd. AcOH(g) / x/m 
1 24,0208 20,417 3,4831 0,17415 0,058026 
2 16,8145 11,109 5,2485 0,26242 0,087406 
3 12,0104 5,604 4,6661 0,23330 0,077611 
4 7,2062 2,802 4,7441 0,23720 0,079040 
5 4,8041 1,3011 3,3869 0,16934 0,056429 
6 3,8433 0,900 2,7444 0,13722 0,04574 
 
 
Com os dados experimentais podemos plotar os gráficos da x/m versus [AcOH]F e Ln 
x/m versus Ln [AcOH]F. Porém para a confecção dos gráficos iremos desconsiderar os 
dados dos erlenmeyer 1 e 3. Com os gráficos plotados, podemos determinar as constantes 
k e n a partir da equação da reta gerada pelo gráfico 02 (y = 0,2467x - 3,0395), relacionado 
ela com a equação de Freundlich na forma logarítmica. 
 
Ln x/m = 1/n × Ln [ ] + Ln k 
 
onde: 
y = a × x + b 
y = 0,2467 × x - 3,0395 
1/n = a 
1/n = 0,2467 
n = 1 ÷ 0,2467 
n = 4,0535 
Ln k = b 
Ln k = - 3,0395 
k = e- 3,0395 
k = 0,047858 
 
Os valores das constantes k e n, obtidas experimentalmente são respectivamente, 0,047858 e 
4,0535. Observando a curva de adsorção geradas pelos gráficos plotados, e comparando com a 
imagem 01 no anexo 2, podemos concluir que a curva de adsorção gerado no experimento é 
linear, e indica que a quantidade adsorvida é proporcional a concentração do fluido, não indica 
uma capacidade máxima para adsorção. 
CONCLUSÃO 
Por meio dos parâmetros obtidos nas isotermas, tais como a constante de Freundlich, K, 
e a constante n, analisou-se a capacidade e a intensidade de absorção da superfície do 
carvão ativado. O estudo do processo de adsorção por meio de isotermas de adsorção, 
mais especificamente, utilizando as isotermas de Freundlich, foi eficaz para analisar a 
capacidade de adsorção do ácido isotermas, como as acético pelo carvão ativado. Os 
processos de adsorção têm demonstrado ser um método econômico e eficaz utilizado 
nos diversos seguimentos industriais, laboratoriais e acadêmicos, para as diversas 
finalidades. Muitas pesquisas envolvendo novas descobertas de potenciais materiais 
adsorventes já foram realizadas e ainda há muito o que pesquisar. Essa nova tendência 
 
de materiais adsorventes implicará não apenas no uso de novos materiais adsorventes 
(muitos deles bioresíduos que são reutilizáveis), como também em um leque cada vez 
maior de aplicações. 
BIBLIOGRAFIA 
ATKINS, Peter. DE PAULA, Julio. Físico-Química. 7. Ed. Rio de Janeiro: Editora LTC, p44. 
2003. 
CASTELLAN, G. Fundamentos de Físico-Química. Trad. de C. M. P dos Santos e R. B Faria. 
Rio de Janeiro, Livros Técnicos e Científicos. p.135, 140, 144. 1986. 
DROGUETT, S.E. Elementos de Catalisis Heterogenea. 1983, Monografia – Departamento 
de 
Ingeniería Química, Facultad de Ciências Físicas y Matemáticas, Universidad de Chile, 
Santiago, Chile, 1983. 
MASEL, R.I. Chemical Kinetics and Catalysis. Editora John Wiley & Sons inc. ed. 2001 
 
 
	INTRODUÇÃO
	OBJETIVO
	RESULTADO E DISCUSSÃO
	[AcOH]I = (0,4 mol/L × 50,0 mL) ÷ (50,0 mL)
	[AcOH]I = 0,4 mol/L
	[AcOH]I = 0,4 mol/L × 60,052 g/mol
	[AcOH]I = 24,0208 g/L
	Erlenmeyer 2:
	[AcOH]I = (0,4 mol/L × 35,0 mL) ÷ (50,0 mL)
	[AcOH]I = 0,28 mol/L
	[AcOH]I = 0,28 mol/L × 60,052 g/mol
	[AcOH]I = 16,8145 g/L
	Erlenmeyer 3:
	[AcOH]I = (0,4 mol/L × 25,0 mL) ÷ (50,0 mL)
	[AcOH]I = 0,2 mol/L
	[AcOH]I = 0,2 mol/L × 60,052 g/mol
	[AcOH]I = 12,0104 g/L
	Erlenmeyer 4:
	[AcOH]I = (0,4 mol/L × 15,0 mL) ÷ (50,0 mL)
	[AcOH]I = 0,12 mol/L
	[AcOH]I = 0,12 mol/L × 60,052 g/mol
	[AcOH]I = 7,2062 g/L
	Erlenmeyer 5:
	[AcOH]I = (0,4 mol/L × 10,0 mL) ÷ (50,0 mL)
	[AcOH]I = 0,08 mol/L
	[AcOH]I = 0,08 mol/L × 60,052 g/mol
	[AcOH]I = 4,8041 g/L
	Erlenmeyer 6:
	[AcOH]I = (0,4 mol/L × 8,0 mL) ÷ (50,0 mL)
	[AcOH]I = 0,064 mol/L
	[AcOH]I = 0,064 mol/L × 60,052 g/mol
	[AcOH]I = 3,8433 g/L
	Agora calcularemos a concentração final das amostras de ácido acético em gL-1 com após a adsorção em carvão. A partir da titulação com as soluções hidróxido de sódio a 0,1 molL-1 e 0,05 molL-1.
	Erlenmeyer 1:
	([AcOH]F × V) = ([NaOH] × V)
	[AcOH]F = (0,1 mol/L × 34,00 mL) ÷ (10,0 mL)
	[AcOH]F = 0,34 mol/L
	[AcOH]F = 0,34 mol/L × 60,052 g/mol
	[AcOH]F = 20,417 g/L
	Erlenmeyer 2:
	([AcOH]F × V) = ([NaOH] × V)
	[AcOH]F = (0,1 mol/L × 18,50 mL) ÷ (10,0 mL)
	[AcOH]F = 0,185 mol/L
	[AcOH]F = 0,185 mol/L × 60,052 g/mol
	[AcOH]F = 11,109 g/L
	Erlenmeyer 3:
	([AcOH]F × V) = ([NaOH] × V)
	[AcOH]F = (0,1 mol/L × 14,00 mL) ÷ (15,0 mL)
	[AcOH]F = 0,0903 mol/L
	[AcOH]F = 0,0903 mol/L × 60,052 g/mol
	[AcOH]F = 5,604 g/L
	Erlenmeyer 4:
	([AcOH]F × V) = ([NaOH] × V)
	[AcOH]F = (0,1 mol/L × 7 mL) ÷ (15,0 mL)
	[AcOH]F = 0,046 mol/L
	[AcOH]F = 0,046 mol/L × 60,052 g/mol
	[AcOH]F = 2,802 g/L
	Erlenmeyer 5:
	([AcOH]F × V) = ([NaOH] × V)
	[AcOH]F = (0,05 mol/L × 6,5 mL) ÷ (15,0 mL)
	[AcOH]F = 0,0216 mol/L
	[AcOH]F = 0,0216 mol/L × 60,052 g/mol
	[AcOH]F = 1,3011 g/L
	Erlenmeyer 6:
	([AcOH]F × V) = ([NaOH] × V)
	[AcOH]F = (0,05 mol/L × 4,5 mL) ÷ (15,0 mL)
	[AcOH]F = 0,015 mol/L
	[AcOH]F = 0,015 mol/L × 60,052 g/mol
	[AcOH]F = 0,900 g/L
	A reação que ocorre durante a titulação do ácido acético com hidróxido de sódio, há a formação de acetato de sódio e água. Como observamos na equação abaixo:
	CH3COOH (aq) + NaOH (aq) → CH3COONa (aq) + H2O (l)
	Com as concentrações iniciais e finais de ácido acético, após a adsorção em carvão, podemos encontrar a concentração adsorvida pelo carvão em gL-1, a massa de ácido acético adsorvida pelo carvão em g e a razão entre a massa do ácido acético e a do car...
	Como observado abaixo:
	[AcOH]Ad. = [AcOH]I - [AcOH]Fn
	e
	mAd. AcOH = [AcOH]Ad × V(L)
	Tabela 02: Concentrações e massas de ácido acético.
	Erlenmeyer [AcOH]I(gL-1) / [AcOH]F(gL-1) / [AcOH]Ad(gL-1) / MAd. AcOH(g) / x/m
	1 24,0208 20,417 3,4831 0,17415 0,058026
	2 16,8145 11,109 5,2485 0,26242 0,087406
	3 12,0104 5,604 4,6661 0,23330 0,077611
	4 7,2062 2,802 4,7441 0,23720 0,079040
	5 4,8041 1,3011 3,3869 0,16934 0,056429
	6 3,8433 0,900 2,7444 0,13722 0,04574
	Com os dados experimentais podemos plotar os gráficos da x/m versus [AcOH]F e Ln x/m versus Ln [AcOH]F. Porém para a confecção dos gráficos iremos desconsiderar os dados dos erlenmeyer 1 e 3. Com os gráficos plotados, podemos determinar as constantes ...
	CONCLUSÃO