Experimento 2 Efecto De La Temperatura Sobre La Tensión Superficial.

Universidad Nacional Autónoma de México
Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán.

“POR MI RAZA HABLARA EL ESPIRITU” EDO. DE MEXICO A 21 DE FEBRERO DEL 2012.

Laboratorio de fisicoquímica III

Reporte Experimental.
(Efecto de la Temperatura sobre la Tensión Superficial.)

* BERMUDEZ FLORES HILARION.
* CORTES GINEZ MARIA DEL CARMEN.
* OLMEDO MARTINEZ CINTHYA SUSANA.
*RODRIGUEZ CHAVEZ EDWIN IVAN.
* ROMERO OLIVARES VANESSA

Determinación del exceso de soluto superficial mediante la ecuación de adsorción de Gibbs.

Objetivos:

1. Aplicar la ecuación de adsorción de Gibbs para la determinación del exceso de soluto superficial en el sistema Fenol/Agua.

Marco Teórico: (Investigación Previa).

Efecto de un soluto en la tensión superficial.

Yahemos racionalizado la tensión superficial como un efecto de interacciones entre las moléculas de un líquido: los líquidos que poseen las interacciones más fuertes presentan las tensiones más altas y viceversa. Cuando consideramos el efecto de un soluto sobre la tensión superficial atenderemos primeramente al efecto de dicho soluto sobre las interacciones de las moléculas.

En el caso de salesiónicas en agua, estas tienden a solvatarse fuertemente, lo cual es equivalente a aumentar el grado de asociación del agua. Esto resulta en un ligero aumento de la tensión superficial.

Ecuaciones de Eötvös, Ramsay y Shields y Guggenheim-Katayama

En muchos casos la disminución de la tensión superficial con el aumento de la temperatura es casi lineal. Eötvös, Ramsay y Shields llamaron laatención a cierta semejanza del cambio de tensión superficial con la temperatura, en estos casos lineales respecto al cambio de la presión de un gas con la temperatura. La tensión superficial aumenta linealmente a medida que la temperatura desciende por debajo de cierta temperatura (que es alrededor de 6° más baja que la crítica), mientras que la presión de un gas aumenta linealmente a medida que latemperatura sube desde el cero absoluto. La ecuación de RamsayShields para la variación de la tensión superficial con la temperatura es:

γ ((Mv)2/3 = k (Tc – T – 6)

Mv es el volumen molecular y Tc la temperatura crítica.

Eötvös dedujo su ecuación a base del examen de los estados correspondientes de líquidos de constitución molecular similar, bastantes difíciles de considerar. Sin embargo labase de su teoría es que las superficies han de compararse en cuanto al número de moléculas por unidad de área, el cual si las moléculas son de forma similar y están empaquetadas simétricamente, ha de ser proporcional a Mv2/3.
Se halló que la constante k tenía aproximadamente el valor de 2.12 para líquidos normales. Algunos líquidos como el agua y otros que contienen hidroxilos dan un valor másbajo para k y se supuso que estos valores bajos anormales se debían a asociación de las moléculas del líquido. Si se supone que el cambio completo en el número de moléculas de la superficie se debe a simple asociación de moléculas de peso molecular M a moléculas de peso molecular M1, se podía calcular el grado de asociación por la relación:

M1M= 2.12k2/3

La escuación de Ramsay-Shields se haencontrado que tiene validez en muchos líquidos para temperaturas que van hasta las proximidades de la crítica. Sin embargo predice que γ se hará igual a cero cuando t = (tc - 6) y se hará negativa en la temperatura crítica. Para obviar esta dificultad Katayama estableció la siguiente modificación:

γMρt-ρv2/3=k'(tc-t)

Donde ρv es la densidad del vapor a la temperatura t, con lo cual γ = 0cuando t = tc.

Temperatura crítica y energía superficial molar.

Aunque no existe una sola ecuación que exprese la variación de la tensión superficial de todos los líquidos con la temperatura, hay en muchos casos ecuaciones que son lo bastante exactas para ser usadas para fines de interpolación.
La más sencilla es la expresión de la variación, casi lineal, de la tensión superficial con la...