Liquidos y solidos

LIQUIDOS Y SOLIDOS

Propiedades de los líquidos

Tensión superficial
Los líquidos presentan una propiedad denominada tensión superficial que se manifiesta en la interfase líquido-aire cuando el líquido está en un recipiente abierto.
En rigor, es un caso particular de la tensión que se origina en la superficie de separación entre dos fases distintas cualesquiera.
Esta propiedad seorigina en el hecho de que en el interior de un líquido, cada molécula está rodeada por otras que ejercen sobre ella una atracción prácticamente igual en todas las direcciones. Sobre una molécula de la superficie, en cambio, se ejerce una atracción neta hacia el interior del líquido:

Como consecuencia de esta atracción, la superficie del líquido tiende siempre a contraerse hasta presentar un áreamínima (la esfera es la forma que tiene el área superficial más pequeña para un volumen dado), comportándose como si estuviera sometida a un estado de tensión, como lo hace una lámina de goma estirada. No obstante, la naturaleza química de esa lámina superficial es exactamente igual a la del seno del líquido.
La tensión superficial se manifiesta en el hecho de que cuerpos de mayor densidad que elagua (mosquitos, agujas, polvo, etc.) floten sobre la superficie de un charco, en el ascenso de algunos líquidos y el descenso de otros en el interior de tubos capilares sumergidos parcialmente en ellos, en la formación de gotas de un líquido que se derrama o en el extremo de una bureta, en la formación de meniscos convexos o cóncavos en la superficie libre de líquidos contenidos en pipetas, vasos,etc.
La formación de burbujas por agitación de una solución acuosa de jabón o detergente se debe al efecto depresor de la tensión superficial solución-aire (efecto detersivo) del jabón o detergente.
Una medida de las fuerzas hacia adentro que deben vencerse para expandir el área superficial de un líquido está dada por la tensión superficial. La tensión superficial es la energía requerida paraaumentar el área superficial de un líquido en una unidad de área. Por ejemplo, la tensión superficial del agua a 20°C es de 7,29.10-2 J/m2, lo que significa que es necesario suministrar 7,29.10-2 J de energía para aumentar en 1 m2 el área superficial de una cantidad dada de agua. El agua tiene una tensión superficial elevada a causa de sus puentes de hidrógeno. La tensión superficial del mercurioes aún mayor (0,46 J/m2) a causa de los enlaces metálicos, más fuertes aún, entre los átomos de mercurio.
Las fuerzas intermoleculares que unen moléculas similares unas a otras, como los puentes de hidrógeno del agua, se llaman fuerzas de cohesión. Las fuerzas intermoleculares que unen una sustancia a una superficie se llaman fuerzas de adhesión. El agua colocada en un tubo de vidrio se adhiereal vidrio porque las fuerzas de adhesión entre el agua y el vidrio son más intensas que las fuerzas de cohesión entre las moléculas del agua. Por ello, la superficie curva o menisco, de la parte superior del agua tiene forma de U, como se observa en la parte izquierda de la siguiente figura:

En el mercurio, en cambio, el menisco tiene una curva hacia abajo en los puntos en que el metal hacecontacto con el vidrio (parte derecha de la figura). En este caso las fuerzas de cohesión entre los átomos de mercurio son mucho más intensas que las fuerzas de adhesión entre los átomos de mercurio y el vidrio.
Si colocamos un tubo de vidrio de diámetro pequeño (un capilar) en agua, el líquido sube por el tubo. La elevación de líquidos por tubos muy angostos se denomina acción capilar. Lasfuerzas de adhesión entre el líquido y las paredes del tubo tienden a aumentar el área superficial del líquido. La tensión superficial del líquido tiende a reducir el área, y tira del líquido subiéndolo por el tubo. El líquido sube hasta que las fuerzas de adhesión y cohesión se equilibran con la fuerza de la gravedad sobre el líquido. La acción capilar ayuda a que el agua y los nutrientes...