Fisicoqumica

Laboratorio 7

TENSIN SUPERFICIAL DE LQUIDOS

Integrantes:

De la cruz Fernndez, Jess

Surca Quevedo, Ingrid

Profesora:

Mara Quintana

Fecha de entrega: 6 de diciembre

2013 2

Introduccin

Es la cantidad de energa que necesita un lquido para disminuir su superficie por unidad de rea.

La tensin superficial de los fluidos presenta variaciones dependiendo del fluido y de su

temperatura, y es afectada, en caso de una solucin acuosa, por la sustancia que se le agregue al

agua.

La tensin superficial es responsable de varios fenmenos de la vida cotidiana, por ejemplo una

gota de un lquido suspendida en el aire

La capilaridad es una propiedad de los lquidos, que depende de su tensin superficial, que les

permite subir o bajar por un tubo capilar de radio determinado.

La accin capilar es el ascenso de los lquidos por tubos finos, se da cuando hay atracciones

favorables entre las molculas de un lquido y la superficie interna del tubo estas son fuerzas de

adhesin, que unen la sustancia al superficie y son distintas a las fuerzas de cohesin, que unen

entre si las molculas de una sustancia en el seno del material

El menisco de un lquido es la superficie curva que se forma en un tubo angosto, el menisco del

agua en un capilar de vidrio se curva hacia arriba en los bordes, formando una superficie cncava,

debido a las fuerzas de adhesin entre las molculas de agua

La tensin surge del desequilibrio de fuerzas intermoleculares en la superficie del lquido. La

accin del capilar se debe al desequilibrio de las fuerzas adhesivas y cohesivas.

Coeficiente de tensin superficial

Se puede determinar la energa superficial debida a la cohesin mediante el dispositivo de la

figura.

Una lmina de jabn queda adherida a un alambre doblada en doble ngulo recto y a un alambre

deslizante AB. Para evitar que la lmina se contraiga por efecto de las fuerzas de cohesin, es

necesario aplicar una fuerza F al alambre deslizante.

La fuerza F es independiente de la longitud x de la lmina. Si desplazamos el alambre deslizante

una longitud Dx, las fuerzas exteriores han realizado un trabajo FDx, que se habr invertido en

incrementar la energa interna del sistema. Como la superficie de la lmina cambia en DS=2dDx (el

factor 2 se debe a que la lmina tiene dos caras), lo que supone que parte de las molculas que se

encontraban en el interior del lquido se han trasladado a la superficie recin creada, con el

consiguiente aumento de energa.

Si llamamos a g la energa por unidad de rea, se verificar que

La energa superficial por unidad de rea o tensin superficial se mide en J/m2 o en N/m.

La tensin superficial depende de la naturaleza del lquido, del medio que le rodea y de la

temperatura. En general, la tensin superficial disminuye con la temperatura, ya que las fuerzas de

cohesin disminuyen al aumentar la agitacin trmica. La influencia del medio exterior se

comprende ya que las molculas del medio ejercen acciones atractivas sobre las molculas

situadas en la superficie del lquido, contrarrestando las acciones de las molculas del lquido.

Tensin superficial de los lquidos a 20C

Objetivos

Determinacin de la tensin superficial de un lquido a diferentes temperaturas por el

mtodo de ascenso capilar.

Comparar las tensiones de cada lquido.

Resultados y Discusiones

Datos de temperatura T (C) y altura h (mm)

Agua:

T (C) 25C = 72 Dinas/cm 40C = 70 dinas/cm 60C = 66 dinas/cm

h (mm) 1 0.8 0,9 1,1 0.9 1 1,1 1,2 1

Hallamos el radio del capilar:

T. Superficial = 72 dinas/cm

A 20C

A 40C

A 60 C

EL porcentaje de error de este experimento es 20% aproximadamente.

Para hallar el radio se us de Angulo 0 grados

Para los siguientes sustancias fue muy difcil determinar con precisin el ngulo as que se

consider Cos0 = 1

Etanol:

T (C) 25C = 22 Dinas/cm 40C = 20 dinas/cm 60C = 19 dinas/cm

h (mm) 0.7 0,8 0,9 0,6 0,75 0,7 0,5 0,55 0,7

Hallando la tensin:

A 25C

A 40C

A 60C

A 25C

Glicerina:

T (C) 20C = 63,1 Dinas/cm 40C = 60C =

h (mm) 0.7 0,8 0,9 0,8 0,75 0,8 0,75 0,8 0,9

A 25C

A 40C

A 60C

Tabla de Tensiones superficiales:

Agua Etanol Glicerina

20C 69 Dinas/cm 39 Dinas/cm 63 Dinas/cm

40C 76,5 35 72

60C 63,5 28,5 68

La tensin superficial es el fenmeno por el cual la superficie de un lquido tiende a comportarse

como si fuera una delgada membrana elstica. Este efecto permite a algunos insectos,

desplazarse por la superficie del agua sin hundirse.

Los resultados obtenidos durante el experimento fueron variados, esto puede observarse en el

porcentaje de error de cada una de las etapas del mismo.

En el caso del agua se observa que tiene una tensin superficial relativamente elevada en

comparacin con la del etanol; esto se debe a la masa de cada una de las sustancias, para cada una

de las sustancias se procedi a calcular la tensin superficial de manera experimental utilizando el

mtodo de la capilaridad que a su vez se basa en la ley de Jurin que define la altura que se alcanza

cuando se equilibra el peso de la columna de lquido y la fuerza de ascensin por capilaridad.

Para el agua a los porcentajes de error variaron, porque en el caso de la tensin superficial para la

temperatura ambiente el %de error fue de cero, mientras que aumento significativamente en el

caso de las otras temperaturas esto podra deberse a que al momento de hacer los clculos se

contaban con datos tericos sobre la densidad del agua a diferentes temperaturas y en el caso del

porcentaje de error tambin se utilizaron valores tericos sacados de tablas que no certifican sean

los ms precisos, por ende podran considerarse estos como valores promediados, y no realmente

exactos.

Para el etanol. En este caso el clculo para tensin superficial a temperatura ambiente para el

etanol estuvo bastante cercano y en el caso de las otras tensiones superficiales el porcentaje de

error no fue tan elevado; sin embargo, al igual que en el caso del agua se utilizaron valores

tericos obtenidos de tablas que no aseguran sean valores reales o los ms confiables.

La teora La tensin superficial depende de la naturaleza del lquido, del medio que le rodea y de la

temperatura. En general, la tensin superficial disminuye con la temperatura, ya que las fuerzas de

cohesin disminuyen al aumentar la agitacin trmica.

La influencia del medio exterior se comprende ya que las molculas del medio ejercen acciones

atractivas sobre las molculas situadas en la superficie del lquido, contrarrestando las acciones de

las molculas del lquido.

Debido a estas interacciones es que la tensin superficial del agua siempre ser mayor que la de la

glicerina y la del etanol ser a su vez menor que la de la glicerina.

Conclusiones:

La altura a la que se eleva o desciende un lquido en un capilar es directamente

proporcional a su tensin superficial y est en razn inversa a la densidad del lquido y del

radio del tubo.

El aumento de la temperatura, provoca una disminucin en la tensin superficial del agua.

Bibliografa:

Gastn Pons Muzzo-4ta Edicin, Equilibrio en sistemas Homogneos pg 367.

Se obtuvo informacin de esta presentacin: http://ocw.upm.es/apoyo-para-la-preparacion-de-los-estudios-de-ingenieria-y-arquitectura/quimica-preparacion-para-la-

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