UNIVERSIDAD AUTNOMA DE COAHUILA

FISICOQUMICA DE LOS ALIMENTOSPRACTICA #5Tensin superficialGuadalupe Alvarado Morales

Dr. Felipe Avalos Belmonte

Saltillo Coahuila, a 30 de noviembre de 2013

RESUMENSe determin la tensin superficial de algunos solventes orgnicos empleanso el mtodo de capilaridad. Un tubo capilar se sumergi en 10 ml de cada solvente (metanol, acetona, propanol, isopropanol, etanol, hexano y cicloheaxono) y se midi la altura que estos disolventes ascendieron por el capilar. La tensin superficial para el metanol fue de 0.024 N/m, acetona 0.025 N/m, etanol 0.027 N/m, propanol 0.026, isopropanol 0.025 N/m, hexano 0.021 N/m y para el ciclohexano fue de 0.029 N/m. Estos resultados fueron muy similares a los dados en la literatura. La tensin superficial depende de las fuerzas intermoleculares y la masa de los lquidos.INTRODUCCIN

Fuerzas de atraccin entre las molculas de aguaEn fsica se denomina tensin superficial [1,2] de un lquido a la cantidad de energa necesaria para aumentar su superficie por unidad de rea. Esta definicin implica que el lquido tiene una resistencia para aumentar su superficie. Es una propiedad que slo poseen los lquidos, al ser los nicos que poseen una superficie libre. Es una fuerza de tensin distribuida a lo largo de la superficie de un lquido. La tensin superficial (una manifestacin de las fuerzas intermoleculares en los lquidos), junto a las fuerzas que se dan entre los lquidos y las superficies slidas que entran en contacto con ellos, da lugar a la capilaridad. Fuerza que acta tangencialmente por unidad de longitud en el borde de una superficie libre de un lquido en equilibrio y que tienda a contraer dicha superficie. Si en el exterior del lquido se tiene un gas, existir unamnima fuerza atractiva hacia el exterior, aunque en la realidad esta fuerza es despreciable debido a la gran diferencia de densidades entre el lquido y el gas. Podemos decir tambin que una molcula en contacto con su vecina est en un estado menor de energa que si no estuviera en contacto con dicha vecina. Las molculas interiores tienen todas las molculas vecinas que podran tener, pero las partculas del contorno tienen menos partculas vecinas que las interiores y por eso tienen un estado ms alto de energa.Para el lquido, el disminuir su estado energtico, es minimizar el nmero de partculas en su superficie. Energticamente, las molculas situadas en la superficie tienen una mayor energa promedio que las situadas en el interior.

Tabla 1. Tensin superficial de algunos solventes N/m.

OBJETIVODeterminar la tensin superficial por medio de capilaridad de solventes orgnicos.MATERIALES Y REACTIVOSAcetona, metanol, isopropanol, propanol, ciclohexano, hexano y etanol. Vasos de precipitado, tubos capilares, regla.METODOLOGAAgregar a un vaso de precipitado 10 ml de solventes orgnicos (acetona, metanol, isopropanol, propanol, ciclohexano, hexano, etanol. Despus se le les puso un tubo capilar en la superficie de los solventes y se midi la cantidad de liquido que ascendi por el tubo.RESULTADOSFormula: MetanolDensidad: 791.8 kg/m3 Altura: 0.0106 m= 0.024N/mHexanoDensidad: 654.8 kg/m3Altura por capilar: 0.011 m= 0.021N/mIsopropanolDensidad: 786.00 kg/m3Altura por capilar: 0.011 m= 0.025N/mPropanolDensidad: 803.40 kg/m3Altura por capilar: 0.011 m= 0.026N/mEtanolDensidad: 789.00 kg/m3Altura por capilar: 0.012 m= 0.027N/mAcetonaDensidad: 791.00 kg/m3Altura por capilar: 0.011 m= 0.025N/mCiclohexanoDensidad: 779.00 kg/m3Altura por capilar: 0.013m= 0.029N/mDISCUSIN DE RESULTADOS: El ciclohexano fue el solvente que mostr mayor tensin superficial (0.029 N/m) ya que no tomando en cuenta el hexano es que tiene mayor peso molecular, mientras que el hexano present una tensin superficial ms baja que fue 0.021 N/m. El propnol y el isopropanol mostraron la misma ascendieron la misma altura por el capilar pero debido a que tienen densidades diferentes presentaron resultados diferentes (propanol 0.026, isopropanol 0.25). El valor de la tensin superficial vara notoriamente segn la naturaleza del lquido. Sin embrago estos resultados fueron muy similares a los reportados en la literatura ya que solo difieren en milsimas. El valor calculado del metanol fue de 0.024 N/m mientras que el dato real es de 0.022 N/m.Los lquidos polares como agua, tienen interacciones intermoleculares fuertes y por lo tanto altas tensiones superficiales. Cualquier factor que disminuye la fuerza de esta interaccin disminuye la tensin superficial. El agua por ser un compuesto polar presenta una tensin superficial alta, mientras que los compuestos analizados presentan una tensin superficial ms baja que el agua (Masschelein- Kleiner, 2004).Mientras ms suba el lquido por el capilar, la diferencia de presiones es mayor y por lo tanto mayor es el valor de la tensin superficial del lquido. Otros fenmenos que influyen en el ascenso o descenso del lquido por un capilar es el valor relativo de las fuerzas de cohesin entre las molculas del lquido y las fuerzas de adhesin entre el lquido y las paredes del tubo (Galindo-Enciso, 2011). CONCLUSIONES:La tensin superficial se da gracias a las fuerzas intermoleculares que existen en la superficie de cada lquido y esta va a depender de factores como temperatura, peso molecular, linealidad de los compuestos, densidad y presin. La capilaridad, o accin capilar, depende de las fuerzas creadas por la tensin superficial y por el mojado de las paredes del tubo. Si las fuerzas de adhesin del lquido al slido (mojado) superan a las fuerzas de cohesin dentro del lquido (tensin superficial), la superficie del lquido ser cncava y el lquido subir por el tubo, es decir, ascender por encima del nivel hidrosttico. Dicho efecto puede producirse en el agua y en otro tipo de sustancias que tambin experimentan este fenmeno.El mtodo de capilaridad es muy til ya que la tensin superficial de cada liquido problema, mostraron datos muy parecidos a los reales y es muy sencillo de llevar a cabo.REFERENCIAS:Galindo-Enciso, R.F., 2011. Modelado de la tensin superficial de lquidos puros mediante una red neuronal artificial. Mxico, Distrito Federal. Masschelein- Kleiner, L., 2004. Los solventes. Centro Nacional de Conservacin y Restauracin. Santiago de Chile. hera.ugr.es/tesisugr/16090925.pdfbiblioteca.ucm.es/tesis/19911996/X/3/X3025701.pdfbiblioteca.unex.es/tesis/9788469470718.pdfTesis.uson.mx/digital/tesis/docs/19884/Capitulo7.pdf