Tension superficial. En física se denomina tensión superficial de un líquido a la fuerza espacial entre un espacio de otro, según su fuerza superficial.
Enviado por orlandom93 • 9 de Septiembre de 2016 • Informes • 1.138 Palabras (5 Páginas) • 336 Visitas
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Universidad de Panamá
Fac. Ciencia Naturales Exactas y Tecnología
Escuela de Química
Lic. Tecnología Química industrial
Físico Química 2
laboratorio 1
Tención Superficial
Profesor
María Pino
Orlando Madrid
8-872-1191
24 de agosto del 2016
Objetivos
- Medir la tensión superficial de diferentes soluciones por el método de recuento en gotas
- Estudiar el efecto de algunos surfactantes sobre tensión superficial de un liquido
- Investigar la importancia de la tensión superficial en el quehacer del hombre
Tención Superficial
En física se denomina tensión superficial de un líquido a la fuerza espacial entre un espacio de otro, según su fuerza superficial. Esta definición implica que el líquido tiene una resistencia para aumentar su superficie. Este efecto permite a insectos, como el zapatero (Gerris lacustris), poder 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. Como efecto tiene la elevación o depresión de la superficie de un líquido en la zona de contacto con un sólido.
Otra posible definición de tensión superficial: es la fuerza que actúa tangencialmente por unidad de longitud en el borde de una superficie libre de un líquido en equilibrio y que tiende a contraer dicha superficie. Las fuerzas cohesivas entre las moléculas de un líquido son las responsables del fenómeno conocido como tensión superficial.
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 moléculas interiores 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.
Energéticamente, las moléculas situadas en la superficie tienen una mayor energía promedio que las 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 la ecuación de Euler-Lagrange. De esta forma el líquido intentará reducir cualquier curvatura en su superficie para disminuir su estado de energía de la misma forma que una pelota cae al suelo para disminuir su potencial gravitacional.
Metodología
- Preparar las soluciones mencionadas en la guía
- Se procede a calibrar la bureta, determinando el radio de la punta
- La bureta se llena con agua destilada
- Se abre la llave y de deja correr agua para limpiar la bureta
- Se ajusta la llave a un flujo de 4 gotas por minuto
- Se recolecta 50 gotas y se determina su masa
- Usando las formulas dadas se calcula el radio de la punta de la bureta
- Una vez calibrada la bureta, se llena con la solución a estudiar, y se enjuaga
- Se repite el procedimiento donde se recogen 50 gotas para determinar su masa y a través de las formulas determinar la tención superficial
Resultado y análisis
- Solución de NaCl 0.5M
Temperatura de las soluciones: 26°C
- Calibración de la bureta
Densidad del agua a 26°C = 0.99686g/ml
# gotas | Masa de gotas (g) | Masa de una gota (g) | Densidad del agua (g/ml) | Volumen de una gota (ml) | |
agua | 50 | 2.0697 | 0.0414 | 0.99686 | 0.0415 |
Radio de la punta de la bureta
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- ´determinación de la tensión superficial de la solución de NaCl 0.5M
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# gotas | Masa de las gotas (g) | Masa de una gota (g) | Densidad de la solución (g/ml) | Volumen de una gota (g) | |
NaCl 0.5M | 50 | 2.854 | 0.057 | 1.0159 | 0.05708 |
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- Solución de detergente solido
Densidad del agua a 27°C = 0.99546g/ml
# gotas | Masa de gotas (g) | Masa de una gota (g) | Densidad del agua (g/ml) | Volumen de una gota (ml) | |
agua | 50 | 2.2778 | 0.045438 | 0.99546 | 0.045646 |
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