Tension superficial.metodo del capilar

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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD DEL ZULIA
FACULTAD EXPERIMENTAL DE CIENCIAS
DIVISIÓN DE ESTUDIOS BÁSICOS SECTORIALES
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

TENSIÓN SUPERFICIAL.
MÉTODO DEL CAPILAR

Presentado por:
Br. Maiby Rosmar Trejo Quintero
C.I. Nº 17.865.225

Maracaibo, mayo de 2011


RESUMEN
En el siguiente trabajo se muestra la determinación de la tensión superficial debenceno, tetracloruro de carbono, isobutanol y n-butanol a 20, 40 y 60 C, por el método de ascenso capilar, encontrándose el comportamiento esperado, reportado en la literatura. Asimismo, se logró determinar el efecto de la concentración sobre la tensión superficial en soluciones de n-butanol agua, encontrándose un área transversal por molécula de n-butanos de 1,688x10-43 Å/moléculaINTRODUCCIÓN
Dentro del cuerpo de un líquido alrededor de una molécula actúan atracciones casi simétricas en la superficie, sin embargo, dicha molécula se encuentra solo parcialmente rodeada por otras y, en consecuencia, experimenta una atracción hacia el cuerpo del líquido. Esta atracción tiende a arrastrar las moléculas superficiales hacia el interior, y al hacerlo el líquido se comporta como si estuvierarodeado por una membrana invisible. Esta conducta se conoce como tensión superficial (γ), y es el efecto responsable de la resistencia que un líquido presenta a la penetración superficial, observable en la forma casi simétrica de las gotas de lluvia, y la forma esférica de las partículas de mercurio en una superficie lisa y el ascenso de los líquidos en los tubos capilares1.
Como la tendencianatural de un líquido es reducir su superficie, un incremento de esta solo se lleva a cabo a expensa de cierto trabajo. Normalmente el trabajo que se invierte en aumentar la superficie de un líquido es positivo. Por este motivo, el sistema tiende a adoptar una configuración en la que presente un área superficial mínima. Así, la tensión de la superficie depende de la magnitud de las interaccionesintermoleculares en un líquido, ya que cuanto mayor son estas últimas en un liquido, mayor es el trabajo necesario para trasladar las moléculas desde el interior del liquido hasta la superficie, por lo que el valor de γ es también mayor, otro factor que influye en la magnitud de γ es la temperatura ya que a medida que esta aumenta se disminuye la tensión superficial de los líquidos y se hace iguala cero en la temperatura critica2. Así mismo este comportamiento persiste en mezclas de liquidos y si las concentraciones están definidas es posible estimar el valor de concentración superficial de exceso del soluto (
La tendencia de los líquidos a ascender en tubos capilares es la base de uno de los métodos empleados para medir la tensión superficial. Un tubo capilar de radio uniforme rsumergido sobre una vasija que contiene un líquido que humedece las paredes, al humedecer la pared interna del capilar aumenta la superficie del líquido y para decrecer la superficie libre ascenderá por el tubo. Este proceso no sigue indefinidamente, si no que se detiene cuando la fuerza de tensión superficial (F↑) se iguala con la del peso de la columna líquida (F↓).

En el equilibrio F↑= F↓, porlo que
2π r γ cos θ = π r2 ρ g h (1)
donde 2π r es la circunferencia del capilar, π r2 es el área de la sección transversal del capilar, γ es la tensión superficial, g la constante gravitacional, ρ la densidad del liquido, r el radio del capilar y θ el ángulo de contacto. Despejando γ nos queda (3)(2)

Por lo antes expuesto, en el presente trabajo se realizó un estudio del efecto de la temperatura y concentración sobre la tensión superficial del benceno, tetracloruro de carbono, isobutanol y n-butanol haciendo uso del método del capilar.

PARTE EXPERIMENTAL
Determinación del radio del tubo capilar. Se utilizo un tubo capilar limpio y seco. Se ajusto a la escala de un...
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