Tensión Superficial (Reporte 2 Quimica 4)

1. RESUMEN

Las fuerzas intermoleculares determinan varias de las características de las características estructurales y propiedades de los líquidos. El centro del siguiente informe un común fenómeno relacionado con los líquidos al que se conoce como: tensión superficial. Esta es la fuerza más importante en los líquidos sometidos a gravedad cero. Las moléculas que se encuentran en el seno de unlíquido son jaladas en todas direcciones por las fuerzas intermoleculares; no hay tendencia hacia una dirección única. Sin embargo las moléculas de la superficie son jaladas hacia abajo y hacia los lados por otras moléculas, pero no hacia arriba de la superficie. En consecuencia las moléculas del agua son jaladas hacia el líquido por las fuerzas intermoleculares, lo que ocasiona que la superficiese tense como si fuera una película elástica. En esta práctica se midió la tensión superficial de dos sustancias diferentes a cuatro temperaturas diferentes, con la finalidad de observar su comportamiento, posterior a eso se realizaron los cálculos correspondientes que se verán a continuación.

2. OBJETIVOS

* Desarrollar un modelo matemático que describa el comportamiento de la tensiónsuperficial con respecto a la temperatura en base a los datos experimentales obtenidos.

* Establecer la relación entre la tensión superficial y la polaridad de un líquido en función de la naturaleza del compuesto a utilizar.

3. MARCO TEÓRICO

TENSIÓN SUPERFICIAL

La tensión superficial puede definirse como la fuerza que ejerce un líquido sobre una determinada superficie debido ala existencia de una atracción no compensada hacia el interior del mismo sobre las moléculas individuales de la superficie. Es la forma en que se refleja la cohesión entre moléculas en un líquido.
La tensión superficial depende de la naturaleza del mismo, del medio que le rodea y de la temperatura. En general, disminuye con la temperatura, ya que las fuerzas de cohesión disminuyen al aumentar laagitación térmica. La influencia del medio exterior se comprende ya que las moléculas del medio ejercen acciones atractivas sobre las moléculas situadas en la superficie del líquido, contrarrestando las acciones de las moléculas del líquido.
En física se denomina tensión superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área.

A nivelmicroscópico, la tensión superficial se debe a que las fuerzas que afectan a cada molécula son diferentes en el interior del líquido y en la superficie. Así, en el seno de un líquido cada molécula está sometida a fuerzas de atracción que en promedio se anulan. Esto permite que la molécula tenga una energía bastante baja. Sin embargo, en la superficie hay una fuerza neta hacia el interior del líquido.Rigurosamente, si en el exterior del líquido se tiene un gas, existirá una mínima fuerza atractiva hacia el exterior, aunque en la realidad esta fuerza es despreciable debido a la gran diferencia de densidades entre el líquido y gas.

Otra manera de verlo es que una molécula en contacto con su vecina está en un estado menor de energía que si no estuviera en contacto con dicha vecina. Las moléculasinteriores tienen todas las moléculas vecinas que podrían tener, pero las partículas del contorno tienen menos partículas vecinas que las interiores y por eso tienen un estado más alto de energía. Para el líquido, el disminuir su estado energético es minimizar el número de partículas en su superficie.2 Energéticamente, las moléculas situadas en la superficie tiene una mayor energía promedio quelas situadas en el interior, por lo tanto la tendencia del sistema será disminuir la energía total, y ello se logra disminuyendo el número de moléculas situadas en la superficie, de ahí la reducción de área hasta el mínimo posible.
Como resultado de minimizar la superficie, esta asumirá la forma más suave que pueda ya que está probado matemáticamente que las superficies minimizan el área por...