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La tensión superficial es un fenómeno que se produce en la superficie de líquidos, como el agua, formando una fina película.
Cuando el agua, en estado líquido, ocupa un recipiente, podemos percibir la separación entre el líquido y el medio ambiente. Esto se debe a que la interacción entre las moléculas de agua en la superficie es diferente de las interacciones dentro del líquido.
En la superficie, una molécula de agua interactúa con las moléculas de los lados y debajo de ella. En el interior, una molécula está rodeada de otras moléculas y hay interacción en todas direcciones a través de enlaces de hidrógeno.
Es por esta propiedad que observamos el fenómeno de la formación de gotas. 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 las atracciones desiguales entre las moléculas que lo componen. Este fenómeno se da más acentuado en líquidos que tienen fuerzas intermoleculares intensas, como el agua.
Las interacciones entre las especies de un líquido se denominan fuerzas cohesivas. Mientras que las moléculas dentro de un líquido son atraídas por 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.
Agua (HdosO) 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, porque por encima de ellas no hay moléculas de agua. Esto hace que las moléculas de la superficie se vuelvan más cohesivas y creen una película elástica.
La unidad de tensión superficial viene dada por el cociente entre unidad de fuerza y unidad de longitud, siendo los más adoptados dina / centímetro (dina / cm) y newton / metro (N / m).
El agua tiene una alta tensión superficial, cuyo valor es de 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 tensión superficial
La tensión superficial es responsable de algunos fenómenos que observamos a diario. Los principales son:
Animales caminando sobre el agua
Los insectos, arañas y otros animales son capaces de caminar o descansar sobre el agua porque en las puntas de sus patas hay pelos recubiertos de una sustancia grasa y, por tanto, no pueden penetrar entre las moléculas de agua que están adheridas a la superficie.
Formación de gotas de agua.
Las gotas de agua son esféricas debido a la contracción de las moléculas superficiales provocada por la tensión superficial. La esfera se produce porque esta es la forma geométrica en la que existe la relación más pequeña entre el área de la superficie y el volumen. Así, la forma esférica mantiene el menor número de moléculas de agua en contacto con el aire.
Ejercicios sobre la tensión superficial del agua.
1. Un tensioactivo es una sustancia que actúa sobre otra para cambiar:
a) Osmolaridad.
b) Tensión superficial.
c) Electroforesis.
d) Viscosidad.
e) Presión osmótica.
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dos. La tensión superficial de los líquidos depende directamente de los procesos de interacción entre 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 etanoico
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Experimento de tensión superficial
Mire el video a continuación con un experimento que demuestra la tensión superficial del agua.
