Determinación de la Tensión Superficial de los Líquidos

Fundamento Teórico: La superficie de cualquier líquido se comporta como si sobre esta 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 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. En general, la tensión superficial disminuye con la temperatura, ya que las fuerzas de cohesión disminuyen al aumentar la agitación térmica. La influencia del medio exterior se debe a que las moléculas del medio ejercen acciones atractivas sobre las moléculas situadas en la superficie del líquido, contrarrestando las acciones de las moléculas del líquido.

La tensión superficial del agua: Dado que las fuerzas intermoleculares de atracción entre moléculas de agua se deben a los enlaces de hidrógeno y éstos representan una alta energía, la tensión superficial del agua es mayor que la de muchos otros líquidos.

¿Que es la capilaridad?: La capilaridad es la tendencia de un líquido a absorberse en un tubo estrecho (tubo capilar). Este fenómeno es responsable de la propensión que tienen algunos materiales porosos a absorber agua. Por ejemplo, esponjas, telas, y el suelo. Nótese que los poros deben estar conectados para que el líquido pueda fluir a través del medio.

¿Como se manifiesta la capilaridad en el agua?: Cuando un tubo capilar de vidrio se pone en contacto con la superficie del agua, esta establece su ángulo de contacto con la pared del capilar. La tensión superficial alrededor del perímetro del tubo produce una fuerza con una componente vertical causando que el agua suba dentro del tubo hasta que el peso de la columna de agua equilibra la fuerza vertical generada por la tensión superficial.


METODO, REACTIVO Y EQUIPOS

1. Materiales de Vidrio

• Probeta
• Pipetas
• Capilar de Vidrio

2. Materiales Auxiliares

• Pera de goma

3. Reactivo Químicos

• Acetona
• Agua destilada
• Etanol

4. Equipos

• No se utilizó

METODO: Método de Análisis Cuantitativo.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. En una probeta colocar el líquido que se quiera analizar.
2. Luego colocar el capilar de vidrio y observar cuanto ascendió a través de éste.

Por ejemplo:
Imaginen que obtuvieron estas alturas (lo que ascendió el líquido a través del capilar) en centímetros.

Ahora, esos datos reemplazamos en h reactivo y operamos de la siguiente manera:

En el gráfico anterior, los datos de la densidad teórica del agua de tomará de la bibliografía, la altura del agua se considerará 1cm, la tensión superficial teórico del agua se tomará de la bibliografía. También se tomará de la bibliografía la densidad teórica del reactivo a analizar. Entonces nada más queda por reemplazar la altura.

Determinación de la Densidad de los Líquidos por el Método del Picnómetro

Un saludo a todos. Hace algunos días una lectora me ha pedido información sobre fisicoquímica, pero no me ha especificado que tema, así que empezaré por este tema "Determinación de la Densidad de los Líquidos por el método del Picnómetro".

Fundamento Teórico: Aunque toda la materia posee masa y volumen, la misma masa de sustancias diferentes ocupa distintos volúmenes, así notamos que el hierro o el hormigón son pesados, mientras qyue la misma cantidad de goma de borrar o plástico son ligeras. La propiedad que nos permite medir la "ligereza" o "pesadez" de una sustancia recibe el nombre de densidad. Cuanto mayor sea la densidad de un cuerpo, más pesado nos parecerá.

d=m/V

La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Así, en el Sistema Internacional, la masa se mide con kilogramos (Kg) y el volumen en metros cúbicos (m^3) la densidad se medirá en kilogramos por metro cúbico (Kg/m^3). Esta unidad de medida, sin embargo es muy poca usada, ya que es demasiado pequeña.

Para evitar problemas, se suele emplear otra unidad de medida, el gramo por centímetro cúbico (g/cm^3), de esta forma la densidad del agua será:


La densidad de un cuerpo está relacionada con la flotabilidad, una sustancia flotará sobre otra si su densidad es menor. Por eso la madera flota sobre el agua y el plomo se hunde en ella, porque el plomo posee mayor densidad que el agua mientras que la densidad de la madera es menor, pero ambas sustancias, pero ambas sustancias se hundirán en la gasolina, la cual es de más baja densidad.

Para la determinación de la densidad de los líquidos existen diversos métodos además de la del picnómetro, entre ellos tenemos:

• Método directo
• Método del densímetro
• Método de la balanza Wenzphal

MATERIALES, REACTIVOS Y EQUIPOS

1. Materiales de Vidrio

• Probeta
• Pipetas
• Vaso de Precipitado
  
• Picnómetros

2. Materiales Auxiliares

• Pera de goma

3. Reactivo

• Acetona
• Agua destilada
• Cloroformo
• Etanol

4. Equipos

• Balanza Electrónica digital

METODO: Método De análisis cuantitativo

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

1. Enjuagar el picnómetro con un poco del líquido de interés antes de llenarlo.
2. Luego pesar el picnómetro vacío en la balanza electrónica.
3. Verter en el picnómetro los líquidos (reactivos)
4. Determinar la densidad de cada uno de los líquidos con los datos obtenidos.

Por ejemplo:
RECOMENDACIONES
Algunos errores que se pueden cometer en ésta práctica de laboratorio se deben a que el picnómetro no estaba totalmente seco (vacio) al momento de realizar el pesado

Otro error puede surgir debido a la naturaleza del reactivo a analizar. Por ejemplo el cloroformo tiende a evaporarse, por lo que el picnómeto debe estar bien tapado y los pesos deben tomarse rápidamente.

Como ya se pueden haber dado cuenta, resulta muy simple realizar ésta práctica, pero puede ayudar mucho cuando no se posee equipos modernos.

Efecto de la Presión en la Densidad de los Fluidos

Bueno, he creido conveniente colocar este pequeño aporte (a manera de una explicación sencilla) dado que cuando me hicieron esa pregunta, no tenía una idea clara.

Antes que nada un FLUIDO puede ser: Un gas (helio, metano, etc) o un líquido (por ejemplo del agua que sale por la cañería jeje). Estos fluidos pueden ser:

• Compresibles---->Al aplicar presión en el fluido, este aumenta su densidad.
• Incompresibles--->Al aplicar presión mantienen su densidad.

En el caso de los gases este proceso puede explicarse mediante la fórmula general de los gases ideales:

P V = R T

Donde:
P = Presión
V = Volumen
R = Constante de los Gases
T = Temperatura

Pero como el volumen de un cuerpo no es más que la relación entre la masa del mismo y su densidad:

V = m / d

Donde :
m = masa
d = densidad

La formula general quedaría:

P m = d R T

Despejando d:

d = P m/R T

CONCLUSION: La densidad es proporcional a la presión y la masa, e inversamente proporcional a la temperatura.

Buscando información hallé este dato curioso: "la presión puede influenciar en la densidad de TODOS los fluidos, incluido el de los líquidos, menos que los gases evidentemente, pero bajo presiones altas (muy altas) reducen su volumen y por lo tanto aumenta su densidad (aunque siempre se los considera como fluidos incompresibles) ". Ya se que parece algo contradictorio, pero solo es un dato, si quieres colocar ESO en tu trabajo aconsejaría buscar a algún autor que respalde lo dicho.

Espero les sirva.