Marco teórico tensión superficial

Contenido

MARCO TEORICO

Tensión superficial        3

¿Qué es?        3

¿Cuáles son las causas de la tensión superficial?        4

¿Como influye la temperatura a la tensión superficial?        5

Fuerzas intermoleculares        6

¿Qué son?        6

Fuerzas de Van der Waals        8

¿Qué son?        8

Dipolos permanentes o Fuerzas de atracción de Keesom        8

Dipolos inducidos o Fuerza de dispersión de London        9

Dipolos dispersos o Fuerzas de atracción de Debye        10

Energía de enlace        10

La tensión superficial del agua        11

Medición de la tensión superficial del agua        12

¿Como se forma un ángulo de contacto?        13

¿Qué es un ángulo de contacto estático?        14

¿Qué es un ángulo de contacto dinámico?        15

Tensioactivos        15

¿Qué son?        15

¿Como actúan los tensioactivos?        16

Propiedades de los tensioactivos        16

Clasificación de tensioactivos        16

IONICOS:        17

NO-IONICOS:        18

Capilaridad        19

¿Qué es?        19

¿Como se manifiesta la capilaridad en el agua?        19

REFERENCIAS:        21

Bibliografía        22

INTRODUCCIÓN

Antes de proceder a desentrañar el significado del término tensión superficial, lo que vamos a hacer es conocer el origen etimológico de las dos palabras que le dan forma. En este sentido, podemos determinar que ambas derivan del latín:

-Tensión procede de “tensio”, que significa “acción y efecto de encontrarse estirado”. Hay que subrayar además que es fruto de la suma de dos componentes latinos: el adjetivo “tensus”, que puede traducirse como “estirado”, y el sufijo “-cion”, que se utiliza para indicar lo que es la citada “acción y efecto”.

-Superficial, por otra parte, proviene de “superficialis”, que puede traducirse como “lo equivalente a la superficie”. En su caso es un término compuesto de tres partes: el prefijo “super-”, que se emplea para indicar “sobre”; el sustantivo “facies”, que es sinónimo de “rostro”; y el sufijo “-al”, que se usa para indicar “relativo a”.

Entre los múltiples significados de tensión, podemos mencionar su acepción como la situación en la que se encuentra un cuerpo que está bajo la influencia de fuerzas que resultan opuestas, las cuales ejercen una cierta atracción sobre él. Superficial, por su parte, es aquello relacionado con la superficie: la apariencia exterior, el límite o la capa superior de algo.

El concepto de tensión superficial, se emplea en el ámbito de la física para hacer referencia a la cantidad de energía que se requiere para incrementar la superficie de un líquido por unidad de área. Dicha energía se necesita ya que los líquidos ejercen una resistencia a la hora de incrementar la superficie.

De acuerdo con la teoría de atracción molecular, las moléculas de un líquido que se hallan debajo de la superficie actúan una sobre otra por medio de fuerzas que son iguales en todas direcciones. Sin embargo, las moléculas que se encuentran más cerca de la superficie tienen una mayor atracción entre sí que la atracción que existe entre moléculas que están debajo de ellas.

MARCO TEORICO

Tensión superficial

¿Qué es?

La superficie de cualquier líquido que se comporta como si, sobre ésta existe una membrana a tensión. A este fenómeno se le conoce como tensión superficial. La tensión superficial de un líquido está asociada a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área. La tensión superficial surge por las fuerzas que actúan cohesionando las moléculas de los líquidos. Dichas fuerzas no son iguales en la superficie y en el interior del líquido, aunque en promedio terminan anulándose.

[pic 1]

La interacción de las partículas en la superficie del agua, hace que ésta se presente como una superficie elástica, lo que impide que se pueda ingresar al seno del líquido.

“Podemos entender la tensión superficial como una especie de membrana elástica que dificulta “ingresar” al líquido. Por este fenómeno, algunos insectos tienen la posibilidad de posarse sobre el agua sin que se hundan.” (Torres-Papaqui, 2006)

 Como las moléculas de la superficie tienen más energía, el sistema tiende a minimizar el total de energía a partir de una reducción de las moléculas superficiales; de este modo, el área del líquido se reduce al mínimo.

[pic 2]

Las fuerzas de tensión superficial tienden a minimizar la energía en la superficie del fluido haciendo que estas tengan una tendencia a una forma esférica.

“Esto produce una superficie en el líquido que actúa como una membrana estirada. Debido a este efecto de membrana, cada porción de la superficie del líquido ejerce “tensión” sobre segmentos adyacentes o sobre objetos que estén en contacto con la superficie del líquido. Esta tensión actúa en el plano de la superficie, y su magnitud por unidad de longitud se define como tensión superficial.”

(Torres-Papaqui, 2006).

Una de las propiedades de la tensión superficial indica que, a medida que el líquido tenga mayores fuerzas de cohesión, contará con una tensión superficial mayor. De todas maneras, hay que tener en cuenta que la tensión superficial está vinculada a la temperatura, el medio y la naturaleza del líquido.

¿Cuáles son las causas de la tensión superficial?

La tensión superficial es causada por los efectos de las fuerzas intermoleculares que existen en la interfase. La tensión superficial depende de la naturaleza del líquido, del medio que le rodea y de la temperatura. Líquidos cuyas moléculas tengan fuerzas de atracción intermoleculares fuertes tendrán tensión superficial elevada.