tension superficial
Páginas: 10 (2300 palabras)
Publicado: 12 de noviembre de 2013
Introducción
En un fluido cada molécula interacciona con las que le rodean. El radio de acción de las fuerzas moleculares es relativamente pequeño, y abarca a las moléculas vecinas más cercanas.
Si la molécula se encuentra en el interior del líquido, la resultante de todas las interacciones será nula. Sin embargo, si la molécula se encuentra en la superficie o próxima a ella, por existiren valor medio menos moléculas arriba que abajo, la resultante de las fuerzas estará dirigida hacia el interior del líquido.
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 áreamínima 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 comouna 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 dinas· cm-1.
Los valores de la tensión superficial mostraron que las moléculas superficiales tienen una energía aproximadamente 25 % mayor que las que se encuentran en el interior del fluido. Este exceso de energía no semanifiesta en sistemas ordinarios debido a que el número de moléculas en la superficie es muy pequeño en comparación con el número total del sistema. En la práctica, los efectos de tensión superficial son significativos para partículas que tienen un radio del orden de 10-3.
La ecuación de Young-Laplace sirve para medir el incremento de presión debido a la tensión superficial y al radio de lapartícula. En una esfera, esta expresión tiene la forma de:
p=2/r
Esta expresión aplicada al tensiómetro que vamos a utilizar, nos da una tensión superficial de la forma:
= (g R/2) (2h2- 1h1)
Debido a la tensión superficial, la presión en el interior de la superficie convexa es mayor que fuera de ella, y la diferencia aumenta con la disminución del radio.
Desarrollando estaecuación y aplicándola a la medida de presiones hecha con el aparato de Jaeger podremos calibrar el radio de un capilar a partir de una sustancia de tensión superficial conocida y viceversa, la tensión superficial de una disolución a partir del radio calibrado de un capilar.
Cuando la estructura molecular de un compuesto es tal que su molécula contiene partes solubles en agua y otras insolubles,el comportamiento del compuesto frente al disolvente cambia, ya que no se distribuyen uniformemente en el disolvente, siendo su concentración en la superficie de éste y en sus proximidades, mayor que en el resto del líquido.
Los tensoactivos debido a la estructura polar-apolar de su molécula presentan este fenómeno y disminuyen la tensión superficial del agua en concentraciones por debajo de laconcentración en la que el tensoactivo ha cubierto la totalidad de la superficie. Por encima de esta concentración las moléculas del tensoactivo se dirigen hacia al interior del líquido formando agregados de moléculas sencillas de tensoactivos resultando una estructura con una orientación específica de alto peso molecular a partir de la cual se observan cambios bruscos en las propiedadesfisicoquímicas como en su conductividad, presión osmótica, turbidez, tensión superficial. A esta concentración a la cual se da este cambio se le llama concentración micelar crítica (CMC).
El objetivo final de la práctica es determinar la concentración micelar crítica para disoluciones del detergente dodecilsulfato sódico (“SDS”).
Parte experimental
Descripción del aparato y de la técnica.
En...
En un fluido cada molécula interacciona con las que le rodean. El radio de acción de las fuerzas moleculares es relativamente pequeño, y abarca a las moléculas vecinas más cercanas.
Si la molécula se encuentra en el interior del líquido, la resultante de todas las interacciones será nula. Sin embargo, si la molécula se encuentra en la superficie o próxima a ella, por existiren valor medio menos moléculas arriba que abajo, la resultante de las fuerzas estará dirigida hacia el interior del líquido.
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 áreamínima 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 comouna 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 dinas· cm-1.
Los valores de la tensión superficial mostraron que las moléculas superficiales tienen una energía aproximadamente 25 % mayor que las que se encuentran en el interior del fluido. Este exceso de energía no semanifiesta en sistemas ordinarios debido a que el número de moléculas en la superficie es muy pequeño en comparación con el número total del sistema. En la práctica, los efectos de tensión superficial son significativos para partículas que tienen un radio del orden de 10-3.
La ecuación de Young-Laplace sirve para medir el incremento de presión debido a la tensión superficial y al radio de lapartícula. En una esfera, esta expresión tiene la forma de:
p=2/r
Esta expresión aplicada al tensiómetro que vamos a utilizar, nos da una tensión superficial de la forma:
= (g R/2) (2h2- 1h1)
Debido a la tensión superficial, la presión en el interior de la superficie convexa es mayor que fuera de ella, y la diferencia aumenta con la disminución del radio.
Desarrollando estaecuación y aplicándola a la medida de presiones hecha con el aparato de Jaeger podremos calibrar el radio de un capilar a partir de una sustancia de tensión superficial conocida y viceversa, la tensión superficial de una disolución a partir del radio calibrado de un capilar.
Cuando la estructura molecular de un compuesto es tal que su molécula contiene partes solubles en agua y otras insolubles,el comportamiento del compuesto frente al disolvente cambia, ya que no se distribuyen uniformemente en el disolvente, siendo su concentración en la superficie de éste y en sus proximidades, mayor que en el resto del líquido.
Los tensoactivos debido a la estructura polar-apolar de su molécula presentan este fenómeno y disminuyen la tensión superficial del agua en concentraciones por debajo de laconcentración en la que el tensoactivo ha cubierto la totalidad de la superficie. Por encima de esta concentración las moléculas del tensoactivo se dirigen hacia al interior del líquido formando agregados de moléculas sencillas de tensoactivos resultando una estructura con una orientación específica de alto peso molecular a partir de la cual se observan cambios bruscos en las propiedadesfisicoquímicas como en su conductividad, presión osmótica, turbidez, tensión superficial. A esta concentración a la cual se da este cambio se le llama concentración micelar crítica (CMC).
El objetivo final de la práctica es determinar la concentración micelar crítica para disoluciones del detergente dodecilsulfato sódico (“SDS”).
Parte experimental
Descripción del aparato y de la técnica.
En...
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