Tensión superficial

Química. Física. Experimentos de laboratorio. Fuerzas de atracción y repulsión intermolecular. Resistencia de líquidos. Moléculas

  • Enviado por: Andres Felipe De Colombia
  • Idioma: castellano
  • País: Colombia Colombia
  • 4 páginas
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TENSION SUPERFICIAL

UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA

BIOLOGIA 2do SEM

Materiales y Métodos

Para la elaboración de este laboratorio fue necesario la utilización de diferentes materiales como son:

  • Hilo

  • Figuras de metales

  • Agua jabonosa

Después de obtener todos los materiales antes mencionados, tomamos el agua jabonosa, la depositamos en un recipiente y procedimos a introducir las figuras de metal con el hilo atado a esta, luego nos propusimos al análisis de los diferentes fenómenos que ocurran en las diferentes figuras.

Mas adelante utilizamos un gotero con un líquido y lo hicimos fluir lentamente, además observamos que ocurría cuando un bucle se introdujo en una disolución de jabón y nos propusimos a analizar lo observado.

Introducción

Todos los líquidos presentan una cierta tendencia a disminuir su superficie libre, la cual se comporta de forma parecida a como lo hace una membrana elástica. Dicha propiedad es debida a la existencia de fuerzas tangenciales a la superficie o fuerzas de tensión, por lo que se le denomina tensión superficial

La tensión Superficial

Las fuerzas de atracción y de repulsión intermolecular afectan a propiedades de la materia como el punto de ebullición, de fusión, el calor de vaporización y la tensión superficial. Dentro de un líquido, alrededor de una molécula actúan atracciones simétricas pero en la superficie, una molécula se encuentra sólo parcialmente rodeada por moléculas y en consecuencia es atraída hacia adentro del líquido por las moléculas que la rodean. Esta fuerza de atracción tiende a arrastrar a las moléculas de la superficie hacia el interior del líquido (tensión superficial), y al hacerlo el líquido se comporta como si estuviera rodeado por una membrana invisible. .
La tensión superficial es responsable de la resistencia que un líquido presenta a la penetración de su superficie, de la tendencia a la forma esférica de las gotas de un líquido, del ascenso de los líquidos en los tubos capilares y de la flotación de objetos u organismos en la superficie de los líquidos.
Termodinámicamente la tensión superficial es un fenómeno de superficie y es la tendencia de un líquido a disminuir su superficie hasta que su energía de superficie potencial es mínima, condición necesaria para que el equilibrio sea estable. Como la esfera presenta un área mínima para un volumen dado, entonces por la acción de la tensión superficial, la tendencia de una porción de un líquido lleva a formar una esfera o a que se produzca una superficie curva o menisco cuando está en contacto un líquido con un recipiente.

A la fuerza que actúa por centímetro de longitud de una película que se extiende se le llama tensión superficial del líquido, la cual actúa como una fuerza que se opone al aumento de área del líquido. La tensión superficial es numéricamente igual a la proporción de aumento de la energía superficial con el área y se mide en erg/cm2 o en dinas/cm. La energía superficial por centímetro cuadrado se representa con la letra griega gamma ( g ).

En un fluido cada molécula  interacciona con las que le rodean. El radio de acción de las fuerzas moleculares es relativamente pequeño, abarca a las moléculas vecinas más cercanas. Vamos a determinar de forma cualitativa, la resultante de las fuerzas de interacción sobre una molécula que se encuentra en

  • A, el interior del líquido

  • B, en las proximidades de la superficie

  • C, en la superficie

'Tensión superficial'

Consideremos una molécula (en color rojo) en el seno de un líquido en equilibrio, alejada de la superficie libre tal como la A. Por simetría, la resultante de todas las fuerzas atractivas procedentes de las moléculas (en color azul) que la rodean, será nula.

En cambio, si la molécula se encuentra en B, por existir en valor medio menos moléculas arriba que abajo, la molécula en cuestión estará sometida a una fuerza resultante dirigida hacia el interior del líquido.

Si la molécula se encuentra en C, la resultante de las fuerzas de interacción es mayor que en el caso B.

La fuerzas de interacción, hacen que las moléculas situadas en las proximidades de la superficie libre de un fluido experimenten una fuerza dirigida hacia el interior del líquido.

Como todo sistema mecánico tiende a adoptar espontáneamente el estado de más baja energía potencial, se comprende que los líquidos tengan tendencia a presentar al exterior la superficie más pequeña posible.

El método de Du Nouy es uno de los más conocidos. Se mide la fuerza adicional F que hay que ejercer sobre un anillo de aluminio justo en el momento en el que la lámina de líquido se va a romper.

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Conclusión

Mediante la culminaron de esta practica de laboratorio se pudo dar respuesta a los diversos interrogante que se presentan en nuestro diario vivir, y se pudieron disipar algunas dudas que frecuentemente observamos y no sabemos darle una respuesta lógica a estos fenómenos

En la figura se representa:

'Tensión superficial'

  • El comienzo del experimento

  • Cuando se va formando una lámina de líquido.

  • La situación final, cuando la lámina comprende únicamente dos superficies (en esta situación la medida de la fuerza es la correcta) justo antes de romperse.

  • Si el anillo tiene el borde puntiagudo, el peso del líquido que se ha elevado por encima de la superficie del líquido sin perturbar, es despreciable.

    No todos los laboratorios escolares disponen de un anillo para realizar la medida de la tensión superficial de un líquido, pero si disponen de portaobjetos para microscopio. Se trata de una pequeño pieza rectangular de vidrio cuyas dimensiones son a=75 mm de largo, b=25 mm de ancho y aproximadamente c=1 mm de espesor, su peso es aproximadamente 437 g.