P04 Castellano

Práctica 4:
Determinación de la Tensión Superficial de
Mezclas Hidroetanólicas por el Método de Du Nouy

PRÁCTICA 4:
DETERMINACIÓN DE LA TENSIÓN SUPERFICIAL
DE MEZCLAS HIDROETANÓLICAS
POR EL MÉTODO DE DU NOUY

Objetivos. La práctica tiene como objeto:
•

La determinación de la tensión superficial (γ) de
mezclas binarias etanol-agua.

•

Establecer una ecuación para la variación de γ con laconcentración de etanol en disoluciones acuosas.

•

Determinación aproximada del exceso superficial de
etanol y del área media de una molécula superficial
Curso: 2013-2014

1. Introducción
La energía media de las moléculas situadas en la superficie de un líquido es
diferente de la energía de las moléculas situadas en el seno de la fase líquida.
Para las moléculas superficiales, la resultante de lasfuerzas atractivas no es
nula y está dirigida perpendicularmente a la superficie hacia el interior del
líquido. Experimentalmente se ha comprobado que para aumentar la superficie
de un líquido es necesario realizar un trabajo que es proporcional al incremento
del área superficial:

dW=γdA

(1)

El coeficiente γ es la tensión superficial del líquido, y es siempre positiva e
independiente del área A.De acuerdo con la ecuación 1, la tensión superficial se
puede medir como el trabajo realizado por unidad de área (J m-2), lo cual es
equivalente a medir la fuerza por unidad de longitud (N m-1):

!=

F
l

(2)

En el método de Du Nouy, se utiliza un dinamómetro de torsión para medir la
fuerza necesaria para separar un anillo metálico de la superficie de un líquido. La
fuerza es ejercida contra latensión superficial del líquido y actúa a lo largo de la
circunferencia del anillo. En la ecuación 2, la longitud es igual al doble de la
circunferencia del anillo, ya que el líquido está en contacto tanto con el interior
como con el exterior del mismo: l=2×2πr. Este método requiere un factor de
corrección empírico, f , para tener en cuenta la forma del líquido elevado y el
grosor del anillo. Contodas estas consideraciones podemos escribir:

!=f

F
4" r

(3)

El diámetro del anillo metálico utilizado es: 2r= 19.65 mm.
Laboratorio Química Física II
Grado en Química

2. Procedimiento Experimental
1. En la Figura¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. se
muestra el dispositivo utilizado en el método de Du Nouy. El anillo de
medida ha de estar escrupulosamente limpio. Por tanto,cogiendo el anillo
siempre por la horquilla, primero límpielo con alcohol para desengrasarlo
y después lávelo con agua destilada y escúrralo. Esta operación ha de
realizarse con mucho cuidado, ya que la soldadura entre el anillo y la
horquilla es muy frágil y puede romperse con facilidad.
El anillo se cuelga del brazo izquierdo del dinamómetro de torsión
mediante un hilo de seda que se ata a lahorquilla del anillo. El
dinamómetro se calibra (ajuste a cero) situando el indicador de la escala
en la posición “0” y el peso del anillo se compensa con el botón de
ajuste (situado en la parte posterior de la escala de medida) de manera
que el brazo de la balanza quede en la zona blanca entre las marcas. En
esta posición el brazo está nivelado.
Para realizar la medida se procede de la siguientemanera. El líquido bajo
investigación se vierte en la cubeta de vidrio limpia. La cubeta se sitúa
sobre la plataforma móvil, la cual se eleva hasta que el anillo se sumerge
en el líquido y se nivela el brazo girando el indicador de la escala hacia la
derecha. Entonces, giramos muy lentamente el indicador de la escala
hacia la derecha y al mismo tiempo bajamos la plataforma de forma que
el brazo semantenga continuamente nivelado (zona blanca entre las
marcas). En el instante en el que el anillo se libera de la superficie
líquida, se anota la lectura de la escala que corresponde a la fuerza de
separación en mN.
2. Utilizando la técnica descrita en el apartado anterior, realizamos una serie
de experimentos para determinar la tensión superficial de diferentes
mezclas etanol-agua a temperatura...