capilaridad

Capilaridad & Tensión superficial.
Universidad autónoma de ciudad Juárez

Capilaridad.
La capilaridad es la cualidad que posee una sustancia de adsorber a otra. Sucede cuando las fuerzas intermoleculares adhesivas entre el líquido y el sólido son mayores que las fuerzas intermoleculares cohesivas del líquido. Esto causa que el menisco tenga una forma cóncava cuando el líquido está encontacto con una superficie vertical. En el caso del tubo delgado, éste succiona un líquido incluso en contra de la fuerza de gravedad. Este es el mismo efecto que causa que materiales porosos absorban líquidos.
Ejemplo:
En un recipiente se vierte agua (coloreada de un cierto tinte para ver con mayor claridad el efecto que se produce).
Se introduce en el recipiente un tubo de cristal alargado yestrecho. Inmediatamente parte de agua del recipiente ascenderá por el tubo hasta alcanzar una altura determinada, esta altura será tal que el peso del líquido que quede dentro del tubo sea igual a la tensión superficial de dicho líquido.
Si cogemos un tubo con un mayor diámetro el agua que ascenderá por él llegará a menor altura pero el peso del líquido que queda dentro del tubo también es igual ala tensión superficial de dicho líquido.
Si se tuviese un tubo tan fino como el de un cabello, la cantidad de líquido ascendería mucho más en altura  pero el peso del líquido que queda dentro del tubo también es igual a la tensión superficial de dicho líquido.
A este fenómeno se le conoce como Capilaridad líquida.
Si tomamos un tubo de cristal grueso comunicado con uno fino y echamos agua en él severá cómo en el tubo grueso el agua alcanza menos altura que en el fino, como se ilustra en la figura a la izquierda.
Si hacemos la misma prueba con mercurio en vez de con agua (tal como se compara en la misma figura) resultará que en el tubo grueso el mercurio alcanza más altura que en el fino.
Además, en el primer caso, se puede ver que el agua se une con la pared del tubo (menisco) deforma cóncava, mientras que con el mercurio lo hace de forma convexa.
Cuando un líquido sube por un tubo capilar, es debido a que la fuerza intermolecular (o cohesión intermolecular) entre sus moléculas es menor a la adhesión del líquido con el material del tubo (es decir, es un líquido que moja).
En palabras más sencillas, cuando se introduce un capilar en un recipiente con agua, ésta asciende por elcapilar como si trepase agarrándose por las paredes, hasta alcanzar un nivel superior al del recipiente.
El líquido sube hasta que la tensión superficial es equilibrada por el peso del líquido que llena el tubo. Éste es el caso del agua, y ésta propiedad es la que regula parcialmente su ascenso dentro de las plantas, sin gastar energía para vencer la gravedad.

Sin embargo, cuando la cohesiónentre las moléculas de un líquido es más potente que la adhesión a las paredes del capilar (como el caso del mercurio), la tensión superficial hace que el líquido llegue a un nivel inferior, y su superficie es convexa.


Efectos de capilaridad.
Tensión superficial.
Las fuerzas de atracción y de repulsión intermolecular afectan las 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 elinterior del líquido (tensión superficial). Cuando el agua se coloca sobre una superficie cerosa, esta se curva formando esferas distorsionadas, el líquido se comporta como si estuviera rodeado por una "membrana elástica" 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,...