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FACULTAD DE
QUIMICA Y
BIOLOGIA
Informe N° 6
Medición y Cálculo
De Tensión Superficial de Líquidos Puros.
Asignatura: Laboratorio de Física.
Profesor: Ricardo Maldonado
Alumno: - Alejandra Daniela Galaz Muñoz.
- Patricio Alexis Ramírez Vargas.
UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE
FACULTAD DE QUIMICA Y BIOLOGIA
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RESUMEN
Sabiendo que el agua es una sustancia más polar, que las otras sustancias en cuestión, esta tendrá una tensión
superficial mayor, por ende, caerán menor número de gotas, en comparación al número de gotas que caigan con
respecto a los alcoholes y la acetona.
INTRODUCCIÒN
Se entiende por tensión superficial, la fuerza que se ejerce en la superficie de los líquidos por unidad de longitud. Viene
medida en N·m-1. Consideremos una molécula G, situada en el interior de un líquido Las intensas fuerzas
intermoleculares determinan una resultante nula (F y -F); cuando la molécula está situada en una zona próxima a la
superficie, como en la molécula G', las fuerzas no se anulan. Si la molécula está en la superficie, el conjunto de estas
fuerzas da una resultante F, dirigida hacia el interior del líquido.
Esta fuerza que actúa tangencialmente en la superficie del líquido, y tiende a contraerla, es la tensión superficial del
líquido.
La tensión superficial se opone al incremento de superficie ya que supone un aumento de la energía de Gibbs del
sistema y la condición de equilibrio exige que el sistema evolucione hasta que G sea mínima a p y T constantes.
El tensímetro o estalagmómetro de Traube es de los dispositivos más empleados para la determinación de la tensión
superficial e interfacial de los líquidos. Consta de un tubo vertical de vidrio con un ensanchamiento situado entre un
enrase superior y otro inferior provistos ambos de sendas escalas grabadas sobre el vidrio en divisiones arbitrarias; al
extremo del tubo posee un ligero aplastamiento que constituye una pequeña
plataforma plana.
Mediante una aspiración se toma líquido de una pequeña vasija situada bajo
el estalagmómetro y se le hace ascender hasta el primer enrase.
Seguidamente se deja fluir el líquido libremente y se cuenta el número de
gotas que se desprenden hasta que se alcanza el enrase inferior. La
operación se repite de forma análoga empleando el agua como referencia y
anotando el número de gotas desprendidas en su caso.
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OBJETIVOS
1.- Determinar la tensión superficial de un fluido utilizando la Capsula de Petri.
2.- Identificar fenómenos causados producto de la tensión superficial de fluidos en fase liquida.
3.- Determinar la tensión superficial de un líquido, por medio de la aplicación de la ley de Jurin.
MATERIALES Y MÈTODOS
MATERIALES MATERIALES
Balanza Digital Pie de metro
Regla Dinamómetro
Capilares de Diferentes diámetro Vasa Precipitado
Capsula de Petri Termómetro de Acero Inoxidable (PASCO)
Densímetro Fluidos
Picnómetro Sensor de Fuerza
Experiencia I:
1.- Monte la capsula de Petri con el líquido sobre la balanza.
2.- Calibre la balanza a la centésima de gramo.
3.- Mida el diámetro del alambre del cual esta hecho el aro.
4.- Suspenda el aro.
5.- Levante el cuerpo lentamente, hasta que este se separe del liquido, instante en que mida lo que marca la balanza.
6.- Repita el procedimiento 5 veces.
7.- Cambie el fluido por otro líquido y repita el procedimiento.
8.- Determine el valor del coeficiente de tensión superficial para el agua, vaselina y glicerina.
Experiencia II:
A) Determinar radios de capilares:
1.- Utilizando la Ley de Jurin, mida la altura que alcanza el agua al subir por un capilar en posición vertical.
2.- Repita la experiencia 3 veces.
3.- Considere conocido, que el ángulo que forma el agua al interior del capilar producto de la adhesión es
aproximadamente 0 º C, y la tensión superficial del agua a 20 º C es de 73 dinas/cm, en base a estos datos, determine el
radio promedio, para cada capilar disponible en su grupo.
B) Determinar radios de capilares:
1.- Mida con un capilar 3 veces la altura alcanzada por un líquido.
2.- Calcule para cada caso la tensión superficial del fluido y obtenga la tensión superficial promedio para ese fluido.
3.- Repita la experiencia para los dos líquidos restantes.
4.- Repita la experiencia con los otros capilares.
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RESULTADOS Y DISCUSIÒN
EXPERIENCIA I
H2O de llave ρ (g/mL) 1
Peso (N)
Primer
ensayo
Segundo
ensayo
Tercer
ensayo
Cuarto
ensayo
Quinto
ensayo
Promedio
Cuerpo 1 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07 0,07
Cuerpo 2 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
Cuerpo 3 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
Alcohol isopropílico ρ (g/mL) 0,779
Peso (N)
Primer
ensayo
Segundo
ensayo
Tercer
ensayo
Cuarto
ensayo
Quinto
ensayo
Promedio
Cuerpo 1 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
Cuerpo 2 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
Cuerpo 3 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04
Agua con jabón ρ (g/mL) 1,007
Peso (N)
Primer
ensayo
Segundo
ensayo
Tercer
ensayo
Cuarto
ensayo
Quinto
ensayo
Promedio
Cuerpo 1 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
Cuerpo 2 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02
Cuerpo 3 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
Glicerina ρ (g/mL) 1,261
Peso (N)
Primer
ensayo
Segundo
ensayo
Tercer
ensayo
Cuarto
ensayo
Quinto
ensayo
Promedio
Cuerpo 1 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02
Cuerpo 2 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
Cuerpo 3 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03
6. 6
CONCLUSIONES
En esta práctica de laboratorio se pudo:
1.- Determinar la tensión superficial de un fluido utilizando la Capsula de Petri.
2.- Identificar fenómenos causados producto de la tensión superficial de fluidos en fase liquida.
3.- Determinar la tensión superficial de un líquido, por medio de la aplicación de la ley de Jurin.
Para la experiencia I tomamos como referentes el agua potable y la glicerina ya que solo de estos encontramos datos
de tensión superficial tabulada y en menor medida el alcohol isopropílico debido a que lo comparamos con el del alcohol
etílico por su naturaleza similar (alcohol)
Datos tabulados
Líquido ( N/m)
Agua 0,0728
Glicerina 0,0594
Alcohol etílico 0’0228
Los valores de la tensión superficial se alejan de forma considerable de los valores tabulados esto se puede explicar
por dos motivos principales. El primero es la diferencia de temperatura ya que al aumentar la temperatura la tensión
superficial disminuye y la segunda y mas influyente fue la medición de la fuerza con el dinamómetro PASCO, que al
parecer no era lo suficientemente sensible para el experimento. Por lo menos se cumple la relación agua> glicerina >
alcohol de las tensiones superficiales.
Ahora con respecto al agua con jabón se podría haber esperado que aumentara la tensión superficial del agua debido a
que probablemente contuviera glicerina pero se obtuvo una tensión superficial menor lo que puede atribuirse a
tensioactivos o surfactantes (muy comunes en jabones y detergentes) que de alguna forma neutralizo el efecto de la
glicerina y disminuyo la tensión superficial del agua.
Para la experiencia II (los capilares están ordenados de menor a mayor diámetro)
Los valores estuvieron cerca de los valores tabulados (excepto la glicerina), pero con errores no despreciables. Los
errores principalmente se debe a dos puntos. El primero es la dificultad para medir las alturas de los líquidos ya que
algunos se demoraban en subir, o subían demasiado poco o se borraban las marcas. Otro punto importante que afecto
los resultados es la obtención de los diámetros de los capilares ya que se uso una viscosidad del agua a 20ºC siendo
que el experimento se llevo a una temperatura diferente (24ºC aprox.).
Como se puede observar en la tabla “Alturas de líquidos” el diámetro del capilar es inversamente proporcional a la altura
del liquido, esto se puede explicar matemáticamente debido a que la densidad, la aceleración de gravedad y la tensión
superficial son constantes (a temperatura constante) por lo que la variación del diámetro del capilar tendría que ser
contrarrestado por una variación opuesta de la altura alcanzada por el liquido.
