La tensión superficial es un fenómeno que ocurre en la superficie de los líquidos, como el agua, formando una película delgada.

Cuando el agua líquida ocupa un recipiente, podemos ver la separación entre el líquido y el medio ambiente. Esto se debe a que la interacción entre las moléculas de agua superficial es diferente de las interacciones dentro del líquido.

En la superficie, una molécula de agua interactúa con moléculas en los lados y debajo de ella. En el interior, una molécula está rodeada por otras moléculas y hay interacción en todas las direcciones a través de enlaces de hidrógeno.

Es por esta propiedad que observamos el fenómeno de la formación de gota. Debido a esto, también es posible que los insectos caminen sobre el agua.

¿Qué es la tensión superficial?

Es la formación de una película delgada debajo de un líquido debido a la atracción desigual entre las moléculas que la componen. Este fenómeno ocurre más bruscamente en líquidos que tienen fuerzas intermoleculares. intenso, como el agua.

Las interacciones entre especies de un líquido se denominan fuerzas de cohesión. Mientras que las moléculas dentro de un líquido son atraídas a las moléculas vecinas en todas las direcciones, las moléculas en la superficie interactúan con las moléculas debajo y al lado de ellas.

Vea cómo se produce la tensión superficial en el agua.

El agua (H2O) es una molécula polar formada por 2 átomos de hidrógeno (polos positivos) y un átomo de oxígeno (polo negativo) unidos por enlaces covalentes.. El polo positivo de una molécula es atraído por el polo negativo de la molécula vecina, formando enlaces de hidrógeno.

Este tipo de interacción dentro del líquido se distribuye en todas las direcciones. En la superficie, las fuerzas se dirigen hacia abajo y hacia los lados, ya que por encima de ellas no hay moléculas de agua. Esto hace que las moléculas de la superficie sean más cohesivas y crea una película elástica.

La unidad de tensión superficial está dada por el cociente entre la unidad de fuerza y ​​la unidad de longitud, siendo la más adoptada la dina / centímetro (dina / cm) y el newton / metro (N / m).

El agua tiene una alta tensión superficial, que es 72.75 dinas / cm. Sin embargo, el mercurio, un metal líquido, tiene una tensión superficial aproximadamente 7 veces mayor que el agua, 475 dinas / cm.

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Fenómenos causados ​​por la tensión superficial.

La tensión superficial es responsable de algunos fenómenos que observamos en la vida cotidiana. Los principales son:

Animales caminando sobre el agua

Insecto caminando sobre el agua.

Los insectos, las arañas y otros animales pueden caminar o descansar sobre el agua. porque en los extremos de sus patas hay pelos cubiertos con una sustancia grasosa y, por lo tanto, no pueden penetrar entre las moléculas de agua que están unidas en la superficie.

Formación de gotas de agua

Forma esférica de una gota de agua.

Las gotas de agua son esféricas debido a la contracción en las moléculas. tensión superficial causada por la tensión superficial. La esfera ocurre porque esta es la forma geométrica en la que uno tiene la relación más pequeña entre el área de superficie y el volumen. Por lo tanto, la forma esférica mantiene el menor número de moléculas de agua en contacto con el aire.

Ejercicios de tensión superficial

1. Un surfactante es una sustancia que actúa sobre otra para alterar:

a) Osmolaridad.
b) Tensión superficial.
c) Electroforesis.
d) Viscosidad.
e) Presión osmótica.

Alternativa correcta: b) Tensión superficial.

a) Incorrecto. La osmolaridad está relacionada con la cantidad de partículas de soluto que está contenida en un volumen dado de disolvente.

b) Correcto. Tanto los detergentes como los jabones disminuyen la tensión superficial del agua y generalmente se conocen como tensioactivos porque las moléculas de estos materiales se colocan entre las moléculas de agua y disminuyen la tensión superficial.

c) Incorrecto. La electroforesis es una técnica de separación de moléculas según las cargas.

d) Incorrecto. La viscosidad es una propiedad física que determina la resistencia de un fluido a fluir.

e) Incorrecto. La presión osmótica es una propiedad coligativa que corresponde a la presión que se debe ejercer en un sistema para evitar que la ósmosis ocurra espontáneamente.

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2. La tensión superficial de los líquidos depende directamente de los procesos de interacción entre las moléculas, como los enlaces de hidrógeno, por ejemplo. ¿Cuál de las siguientes sustancias tiene la tensión superficial más alta?

a) benceno
b) octano
c) alcohol etílico
d) tetracloruro de carbono
e) ácido etano

Alternativa correcta: e) ácido etano.

a) Incorrecto. El benceno es un hidrocarburo, una molécula apolar, y no realiza enlaces de hidrógeno.

b) Incorrecto. El octano es un hidrocarburo y, por lo tanto, es una molécula apolar que no realiza enlaces de hidrógeno.

c) Incorrecto. El alcohol etílico es un compuesto ligeramente polar que puede realizar enlaces de hidrógeno, pero la interacción entre las moléculas es limitada.

d) Incorrecto. El tetracloruro de carbono es un compuesto orgánico no polar y, por lo tanto, no forma enlaces de hidrógeno.

e) CORRECTO. El grupo funcional de ácido carboxílico (-COOH) puede formar enlaces de hidrógeno con oxígeno e hidrógeno hidroxilo.

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Experimento de tensión superficial

Mire el siguiente video con un experimento que demuestra la tensión superficial del agua.