CMC Enero 2014

CONCENTRACIÓN MICELAR CRÍTICA
OBJETIVO
El alumno determinará la concentración micelar crítica del sistema dodecilsulfato de
sodio-agua, a partir de mediciones de conductividad eléctrica, utilizando un método de diluciónextracción en etapas sucesivas.

CONSIDERACIONES TEÓRICAS
Dentro de los diferentes tipos de coloides existe uno que se denomina coloide de
asociación. Son sistemas formados por undispersante, que comúnmente es agua y por una fase
dispersa formada por moléculas pequeñas que se aglomeran en cúmulos denominados micelas,
las cuales tienen tamaño coloidal.
Los coloides de asociación presentan la característica de que a baja concentración las
moléculas no se aglomeran para formar micelas y el sistema es una disolución verdadera. Sin
embargo, a partir de una concentración que sedenomina concentración micelar crítica (CMC),
las moléculas del soluto se comienzan a agrupar en micelas, convirtiendo al sistema en un
coloide. La CMC marca por lo tanto la frontera entre disolución verdadera y coloide; por debajo
de la CMC el sistema se comporta como disolución y por encima de la CMC como coloide.
El dodecilsulfato de sodio que se utilizará en esta práctica es un detergenteaniónico que
al disolverse en agua se disocia formando el anión
(y por supuesto catión Na+). Como
el grupo R es un radical dodecilo, la estructura del anión consiste de una cadena hidrocarbonada
no polar terminada en un extremo negativo, por lo que esquemáticamen.Ñte se puede representar
por /\/\/\- .
Cuando se forman las micelas con agua como dispersante, los aniones dodecilsulfato se
agrupan formandoesferas que contienen a la parte polar (
) hacia afuera y a la parte
hidrocarbonada no polar (/\/\/\) hacia adentro, como se muestra en la Figura 1.
La existencia de un medio hidrocarbonado no polar en el interior de las micelas, explica
la disolución de materia orgánica durante el proceso de lavado con jabones y detergentes.

Figura1. Estructura de las micelas.
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La CMC puede encontrarsemidiendo propiedades que dependen de la concentración de
solutos. Un ejemplo es la presión osmótica, la cual aumenta proporcionalmente con la
concentración de solutos de acuerdo con la ecuación de Van't Hoff  = RTC, sin embargo, a
concentraciones mayores a la CMC las moléculas del soluto empiezan a formar micelas. Cada
micela representa una partícula dispersa y la presión osmótica ya no aumenta conla
concentración del soluto en la misma proporción que al inicio. Esto se manifiesta con un cambio
de pendiente en una gráfica de  contra C, como se muestra en la Figura 2.

Figura 2. Gráfica de presión osmótica contra concentración.
Algo similar ocurre con otras propiedades, como es el caso de la conductividad eléctrica,
(), que se utilizará en esta práctica. Para definirla es convenienterecordar algunos términos
eléctricos.
La corriente eléctrica I, que circula entre dos puntos de un conductor de longitud l y
sección transversal con área A, es proporcional a la diferencia de potencial entre los dos puntos
E. Esta relación es conocida como la ley de Ohm y la constante de proporcionalidad se
denomina conductancia G; matemáticamente:
I = G∙ E

(1)

El recíproco de la constante deproporcionalidad entre corriente y diferencia de potencial
se denomina resistencia R, de manera que:
I = ( 1 / R )• E

;

R = (1/G)

(2)

Por otro lado, la conductancia es directamente proporcional al área del conductor e
inversamente proporcional a su longitud. La constante de proporcionalidad se denomina
conductividad , y es una función de la composición del conductor y de la temperatura.Matemáticamente:
G = (A/l)
(3)
Como la corriente se expresa comúnmente en ampere y la diferencia de potencial en volt,
la conductancia tiene unidades de ampere/volt. En el Sistema Internacional, ésta unidad ha
recibido el nombre de siemens (S). Por la ecuación (2) puede verse que:

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S = ( 1/ ohm ) = ( 1 /  ) = mho
Las unidades de la conductividad pueden obtenerse de la ecuación (3). En el Sistema...