MARCO TEORICO Tensión superficial: En física se denomina tensión superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área. Esta definición implica que el líquido tiene una resistencia para aumentar su superficie. Este efecto permite a algunos insectos, como el zapatero, desplazarse por la superficie del agua sin hundirse. La tensión superficial (una manifestación de las fuerzas intermoleculares en los líquidos), junto a las fuerzas que se dan entre los líquidos y las superficies sólidas que entran en contacto con ellos, da lugar a la capilaridad. Fuerza cohesiva: Las fuerzas de cohesión son las fuerzas que atraen y mantienen unidas las moléculas. Es la acción o la propiedad de las moléculas, de cómo se pegan entre sí, siendo fuerzas de carácter atractivo. Esta es una propiedad intrínseca de una sustancia que es causada por la forma y la estructura de sus moléculas que hace que la distribución de los electrones en órbita irregular cuando las moléculas se acercan la una a la otra, creando atracción eléctrica que pueden mantener una estructura macroscópica tal como una gota de agua. En otras palabras, la cohesión permite a la tensión superficial, la creación de un estado condensado. La tensión superficial: depende de la naturaleza del líquido, del medio que le rodea y de la temperatura. En general, la tensión superficial disminuye con la temperatura, ya que las fuerzas de cohesión disminuyen al aumentar la agitación térmica Ecuaciones empíricas que se ajustan a las medidas de a distintas T.Ecuación de Eötvös: = k/Vm2/3 (Tc-T) k= 2.1 erg/KEcuación de Van der Waals: =0(1-T/Tc)n; n=11/9 (liq)=8 (H2O)=1 (metales líquidos) Para un líquido en equilibrio con su vapor dG= -SdT+VdP+dA suponiendo el sistema cerrado con dn=0. Según la condición de equilibrio termodinámico se cumple que: = (dG/dA)>0. De esta ecuación sacamos que la energía libre de Gibbs disminuye al disminuir el área superficial de un sistema, tratándose este proceso de un proceso espontáneo. La unidad de medida de la tensión superficial es el newton por metro (N.m-1) que es equivalente a los julios por metro cuadrado (J.m-2) que es la unidad de energía de superficie (o dina / por cm). La tensión superficial es la fuerza que hay que aplicar sobre un líquido para provocar la extensión de su superficie. Podemos definir la energía de interfaz como una demasía de energía química cuando las moléculas de superficie se encuentran dentro del líquido. La tensión superficial se debe a que las fuerzas que afectan a cada molécula son diferentes en el interior del líquido y en la superficie. Así, en el seno de un líquido cada molécula está sometida a fuerzas de atracción que en promedio se anulan. Esto permite que la molécula tenga una energía bastante baja. Sin embargo, en la superficie hay una fuerza neta hacia el interior del líquido. Rigurosamente, si en el exterior del líquido se tiene un gas, existirá una mínima fuerza atractiva hacia el exterior, aunque en la realidad esta fuerza es despreciable debido a la gran diferencia de densidades entre el líquido y gas Otra manera de verlo es que una molécula en contacto con su vecina está en un estado menor de energía que si no estuviera en contacto con dicha vecina. Las moléculas interiores tienen todas las moléculas vecinas que podrían tener, pero las partículas del contorno tienen menos partículas vecinas que las interiores y por eso tienen un estado más alto de energía. Para el líquido, el disminuir su estado energético es minimizar el número de partículas en su superficie En el cuerpo humano, se define como surfactante a la sustancia que recubre las paredes internas del epitelio pulmonar y presenta sustancias tensión activas vitales para mantener estable al alveolo y evitar su colapso después de la espiración Los agentes surfactantes son sustancias que disminuyen la tensión superficial TENSIÓN SUPERFICIAL H2O: Promedio de gotas 1. n H2O= 25 gotas 2. n H2O= 25 gotas 3. n H2O= 25 gotas PROMEDIO → 25 gotas C2H5OH: Promedio de gotas 1. n’ C2H5OH= 50 gotas 2. n’ C2H5OH= 49 gotas PROMEDIO → 49,6 gotas 3. n’ C2H5OH= 50 gotas CALCULOS: 𝜎𝐻2𝑂 = 2,23𝑥10−2 𝑑1 𝐻20𝑥49,6n′etanol 𝜎𝐻2𝑂 = 2,23𝑥10−2 49,6 −2 −3 19725 = (2,23x10 )x(2,5x10 ) 𝐵𝑖𝑜𝑓𝑖𝑠𝑖𝑐𝑎 𝑑789𝑘𝑔/𝑚3 = 𝜎𝐻2𝑂 = 5,575𝑥10−5 %e= 7,28𝑥10−2 −5,575𝑥10−5 7,28𝑥.10−2 x100= 23,4%
