Práctica. Tensión Superficial

Práctica1. Tensión superficial, Método del ascenso capilar
INTRODUCCIÓN
La tensión superficial, y la cantidad más fundamental, la energía libre superficial, cumplen un papel muy importante en la físicoquímica de superficies. La tensión superficial de un líquido se define normalmente como la fuerza que actúa perpendicularmente a cualquier línea de longitud unidad sobre la superficie dellíquido. Sin embargo, esta definición, aunque resulta apropiada en el caso de películas líquidas tales como espuma, es algo imprecisa puesto que no hay una fuerza elástica o fuerza tangencial como tal en la superficie de un líquido puro. Es más satisfactorio definir la tensión superficial y la energía libre superficial como el trabajo necesario para aumentar, a temperatura constante y de modo reversible,el área de una superficie en una unidad.
Métodos para determinar tensión superficial.
Existen varios métodos para determinar la tensión superficial; unos podrían ser estáticos o dinámicos, dependiendo del tiempo de permanencia de la superficie o también métodos basados en tubos capilares o superficies curvas.
MARCO TEÓRICO
Una molécula en el interior de un líquido está sometida a fuerzas deatracción en todas las direcciones, siendo la resultante de dichas fuerzas igual a cero. Sin embargo, una molécula situada en la superficie de un líquido se ve sometida a una fuerza de cohesión neta perpendicular a la superficie y hacia el interior del fluido. Como se necesita realizar un trabajo para mover una molécula del interior hacia la superficie, en contra de dicha fuerza de cohesión neta,las moléculas superficiales tienen más cantidad de energía mecánica que las moléculas del interior del líquido. La superficie se comporta como una capa especial del fluido con propiedades elásticas debido a las fuerzas de cohesión entre las moléculas de la superficie.
Desde el punto de vista energético, se define "tensión superficial" de un líquido como el trabajo que se debe realizar para traersuficientes moléculas desde el interior del fluido hacia la superficie, para formar una nueva unidad de área en dicha superficie.
 
Desde el punto de vista elástico, la tensión superficial es una fuerza de estiramiento, esto es, la fuerza elástica transversal por unidad de longitud de la capa superficial del líquido.
La tensión superficial suele representarse mediante la letra griega  (gamma), omediante (sigma). Sus unidades son de N·m-1=J·m-2=Kg/s2=Dyn/cm .
Algunas propiedades de :
 > 0, ya que para aumentar el estado del líquido en contacto hace falta llevar más moléculas a la superficie, con lo cual disminuye la energía del sistema y  es

o la cantidad de trabajo necesario para llevar una molécula a la superficie.
 depende de la naturaleza de las dos fases puestas en contactoque, en general, será un líquido y un sólido. Así, la tensión superficial será igual por ejemplo para agua en contacto con su vapor, agua en contacto con un gas inerte o agua en contacto con un sólido, al cual podrá mojar o no debido a las diferencias entre las fuerzas cohesivas (dentro del líquido) y las adhesivas (líquido-superficie).
 se puede interpretar como un fuerza por unidad de longitud(se mide en N·m-1). Esto puede ilustrarse considerando un sistema bifásico confinado por un pistón móvil, en particular dos líquidos con distinta tensión superficial, como podría ser el agua y el hexano. En este caso el líquido con mayor tensión superficial (agua) tenderá a disminuir su superficie a costa de aumentar la del hexano, de menor tensión superficial, lo cual se traduce en una fuerza netaque mueve el pistón desde el hexano hacia el agua.
El valor de  depende de la magnitud de las fuerzas intermoleculares en el seno del líquido. De esta forma, cuanto mayor sean las fuerzas de cohesión del líquido, mayor será su tensión superficial. Podemos ilustrar este ejemplo considerando tres líquidos: hexano, agua y mercurio. En el caso del hexano, las fuerzas intermoleculares son de...