EXPERIMENTO TENSIÓN SUPERFICIAL

INTRODUCCIÓN

Las fuerzas intermoleculares determinan varias de las características de las características estructurales y propiedades de los líquidos. El presente trabajo explica 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 un líquido 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 superficie se tense como si fuera una película elástica. La tensión superficial es la que permite que a algunos insectos caminar o deslizarse sobre el agua, que un vaso de agua se pueda llenar con un pequeño exceso sin derramarse. Las agujas, los clips, una hoja de rasurar colocadas con cuidado pueden hacerse flotar sobre el agua, aunque el metal es mucho más denso. La tensión superficial es la fuerza en la superficie de un líquido, que hace que las gotas pequeñas de los líquidos adquieran la forma esférica, donde el área de dicha superficie tiende a ser la mínima posible.

OBJETIVO

Demostrar a través de un experimento de física sencillo cómo ocurre el fenómeno de LA TENSIÓN SUPERFICIAL en los líquidos.

PROBLEMA

Cómo podemos determinar la tensión superficial de una muestra líquida

INTERROGANTES A RESOLVER

¿Qué es el la tensión superficial?

¿Qué es el adhesión y que es cohesión?

MARCO TEÓRICO

¿CÓMO SE EXPLICA ESTE FENÓMENO FÍSICO?

Las moléculas de agua forman uniones, aunque sean cortas y poco intensas, con otras moléculas de agua. Estas uniones son especialmente estrechas en la superficie del agua, formando una capa donde la pimienta se apoya. El jabón está diseñado para romper esas uniones, es un surfactante, que baja la fuerza de las uniones y la tensión del agua. Las moléculas largas y estrechas del jabón logran escurrirse a través de los líquidos, separando lo que sea que esté en su camino. Es así como consiguen la limpieza, separando moléculas fuertemente unidas y permitiendo que el agua las arrastre.

Cuando el jabón toca una parte del agua, rompe la atracción que una molécula tiene sobre la siguiente molécula. Sin esa piel sobre la cual sostenerse, algo de la pimienta se hunde hasta el fondo. El resto se mueve hacia los lados, pero no por capacidad propia. No todas las moléculas de agua han sido separadas por el jabón, solo algunas y el resto está apartándose hacia los lados, llevándose consigo la pimienta.

MATERIALES

•1 taza con agua

•Pimienta

•Jabón

PROCEDIMIENTO

El procedimiento es muy sencillo, primero hay que dejar caer un poco de pimienta en la taza de agua. Se podrá ver así como los trozos quedan flotando en la superficie del líquido. Luego, continuar haciendo esto hasta que una buena parte de la superficie esté cubierta de pimienta. Una vez que la pimienta se haya esparcido bien el agua, tomar una barra de jabón y dejarla caer gentilmente en el agua. En el momento que lo colocan allí, en el agua, la pimienta parecerá huir despavorida, ya sea hundiéndose en el agua, o saltando para los bordes de la tasa.

DESCRIPCIÓN DEL FENÓMENO

Una molécula en el interior de un líquido está sometida a la acción de fuerzas atractivas de cohesión (fuerzas débiles de Van der Waals) en todas las direcciones, siendo la resultante de todas ellas una fuerza nula. Pero si la molécula está situada en la superficie del líquido, está sometida a la acción de fuerzas de cohesión que no están balanceadas cuya resultante es una fuerza perpendicular

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