Tensión superficial
La tensión superficial suele representarse mediante la letra γ.
Sus unidades son de n·m-1=j·m-2
En física se denomina tensión superficial al fenómeno por
el cual la superficie de un líquido tiende a comportarse
como si fuera una delgada película.
La superficie de cualquier líquido se comporta como si sobre
esta existe una membrana.
Mojabilidad
Se define mojabilidad como la capacidad de posee un
líquido para esparcirse sobre una superficie dada.
Introducción
Se denomina tensión superficial al fenómeno por el cual la
superficie de un líquido tiende a comportarse como si fuera
una delgada película elástica. Este efecto permite a algunos
insectos, como el zapatero desplazarse por la superficie del
agua sin hundirse. La tensión superficial (una manifestación
de las fuerzas intermoleculares en los líquidos), junto a las
fuerzas que se dan entre los líquidos y las superficies sólidas
que entran en contacto con ellos, da lugar a la capilaridad.
La capilaridad es la cualidad que posee una sustancia para
absorber un líquido. Sucede cuando las fuerzas
intermoleculares adhesivas entre el líquido y el sólido son
mayores que las fuerzas intermoleculares cohesivas del
líquido.
Objetivo
El objetivo de esta practica es el obtener la medida de la
tensión superficial del agua con la metodología que se
mencionara mas adelante, para tener conocimiento de la
importancia que tiene esta propiedad del agua.
Justificación
Se medirá la tensión superficial de un liquido utilizando el
método de Du Nouy es uno de los más conocidos. Donde se
mide la fuerza adicional ΔF que hay que ejercer sobre un
anillo de aluminio justo en el momento en el que la lámina de
líquido se va a romper.
Metodología
Existen varios métodos para medir la tensión superficial de
un líquido. Uno de ellos es el de Du Nouy consiste en utilizar
un anillo de platino que se coloca sobre la superficie del
agua. Se mide la fuerza que se requiere para separar el anillo
de la superficie del agua con una balanza de alta precisión.
Procedimiento
El método de Du Nouy es uno
de los más conocidos. Se mide
la fuerza adicional ΔF que hay
que ejercer sobre un anillo de
aluminio justo en el momento
en el que la lámina de líquido
se va a romper.
La tensión superficial del
líquido se calcula a partir del
diámetro 2R del anillo y del
valor de la fuerza ΔF que mide
el dinamómetro.
El líquido se coloca en un
recipiente, con el anillo
inicialmente
sumergido.
Mediante un tubo que hace de
sifón se extrae poco a poco el
líquido del recipiente.
El
comienzo
del
experimento
Cuando se va formando una
lámina de líquido.
La situación final, cuando la
lámina
comprende
únicamente dos superficies
(en esta situación la medida
de la fuerza es la correcta)
justo antes de romperse.
La situación final, cuando la
lámina
comprende
únicamente dos superficies
(en esta situación la medida
de la fuerza es la correcta)
justo antes de romperse.
 Se pesa primero el portaobjetos en el aire y a continuación,






cuando su borde inferior toca la superficie del líquido. La
diferencia de peso ΔF está relacionada con la tensión
superficial
ΔF=2·γ(a+c)
Se empuja el portaobjetos hacia arriba cuasiestáticamente.
Justamente, cuando va a dejar de tener contacto con la
superficie del líquido, la fuerza F que hemos de ejercer
hacia arriba es igual a la suma de:
El peso del portaobjetos mg
La fuerza debida a la tensión superficial de la lámina de
líquido que se ha formado 2·γ(a+c)
El peso del líquido ρgach que se ha elevado una altura h,
sobre la superficie libre de líquido. Siendo ρ es la densidad
del líquido.
Para un portaobjetos de la dimensiones señaladas, que toca
la superficie del agua, h es del orden de 2.3 mm (véase el
artículo citado en las referencias)
 La fuerza debida a la tensión superficial es
2·γ(a+c)=2·72.8·10-3·(0.075+0.001)=11.07·10-3 N
 El peso de la lámina de agua es del orden de
ρgach=1000·9.8·0.075·0.001·0.0023=1.70·10-3 N
 Para que la simulación sea lo más simple posible, no se ha
tenido en cuenta el peso de la lámina de líquido que se
eleva por encima de la superficie libre.
Datos obtenidos
 Causas de la tensión superficial
 La tensión superficial es causada por los efectos de las fuerzas
intermoleculares que existen en la interface. La tensión
superficial depende de la naturaleza del líquido, del medio que le
rodea y de la temperatura. Líquidos cuyas moléculas tengan
fuerzas de atracción intermoleculares fuertes tendrán tensión
superficial elevada.
 Influencia de la temperatura sobre la tensión superficial
 En general, la tensión superficial disminuye con la temperatura,
ya que las fuerzas de cohesión disminuyen al aumentar la
agitación térmica. La influencia del medio exterior se debe a 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.
 La tensión superficial del agua
 Dado que las fuerzas intermoleculares de atracción
entre moléculas de agua se deben a los enlaces de
hidrógeno y éstos representan una alta energía, la
tensión superficial del agua es mayor que la de muchos
otros líquidos.
Cuestionario
1º¿Que es tension superficial?
R=es el fenómeno por el cual la superficie de un líquido tiende
a comportarse como si fuera una delgada película.
2º¿Qué es la mojabilidad?
R=es la capacidad que posee un líquido para esparcirse sobre
una superficie dada.
3º¿Cuáles son las unidades de medida en el S.I. de la tension
superficial?
R=Sus unidades son de N·m-1=J·m-2
4º¿cómo se comporta un liquido con respecto a la tension
superficial?
R=como si sobre el liquido eexiste una membrana a tensión .
5º¿Con que esta asociada la tension superficial de un liquido?
R=con lacapacidad de absorcion de un liquido
6º¿En que consiste el metodo de Du Nouy?
R=consiste en utilizar un anillo de platino que se coloca sobre la
superficie del agua. Se mide la fuerza q ue se requiere para separar
el anillo de la superficie del agua con una balanza de alta
precisión. 14
7º¿Cuales son las causas de la tensión superficial?
R=La tensión superficial es causada por los efectos de las fuerzas
intermoleculares que existen en la interfase.
8º¿De que depende la tension superficial?
R=La tensión superficial depende de la naturaleza del líquido, del
medio que le rodea y de la temperatura.
9º¿qué fuerza deben de tener los liquidos para tener tension
superficial elevada?
R=fuerzas untermoluculares
10º¿qué es la capilarifdad?
R= es la cualidad que posee una sustancia para absorber un
líquido.
TENSIÓN SUPERFICIAL DE ALGUNOS
LÍQUIDOS (a 20ºC)
no m b re
 en
d e l líq u id o d ina s/cm
A c e to na
2 3 .7
B e nc e no
2 8 .8 5
T e tra c lo ruro
d e c a rb o no
A c e ta to d e
e tilo
A lc o h o l
e tílic o
no m b re
del
líq u id o
É te r
e tílic o
nH e x a no
 en
d ina s/cm
1 7 .0 1
1 8 .4 3
2 6 .9 5
M e ta no l
2 2 .6 1
2 3 .9
T o lue no
2 8 .5
2 2 .7 5
A g ua
7 2 .7 5
Nota
Los valores de la tensión superficial mostraron que las
moléculas superficiales tienen una energía aproximadamente
25 % mayor que las que se encuentran en el interior del
fluido. Este exceso de energía no se manifiesta en sistemas
ordinarios debido a que el número de moléculas en la
superficie es muy pequeño en comparación con el número
total
del
sistema.
En la práctica, los efectos superficie son significativos
para partículas que tienen un diámetro menor de 10-4 cm. de
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