Tencian superficial

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TENSIÓN SUPERFICIAL

I. OBJETIVOS

Determinar el valor de la tensión superficial de una sustancia, por el método del tubo capilar. Analizar el efecto de la temperatura sobre la tensión superficial. Analizar el efecto de la concentración del soluto sobre la tensión superficial.

II. INTRODUCCIÓN.

Las fuerzas de atracción y de repulsión intermoleculares afectan a propiedades de la materiacomo 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 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 líquidolleva a formar una esfera o

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Laboratorio de Físico Química I

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 superficiales 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 (γ).

III. FUNDAMENTO TEORICO

En un fluido cada molécula interacciona con las que le rodean. El radio de acción de las fuerzas moleculares es relativamente pequeño, abarca a lasmoléculas 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

Consideremos una molécula en el seno de un líquido en equilibrio, alejada de la superficie libre tal como la A. Por simetría, la resultante de todaslas fuerzas atractivas procedentes de las moléculas 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.

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Las 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 lasuperficie más pequeña posible.

La columna de agua en un tubo capilar se eleva hasta que la componente vertical de la tensión superficial se equilibra con el peso de la columna.

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...
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