Problema: Hundimiento
y flotación con tensión superficial
La
tensión superficial se produce cuando las moléculas en la superficie de un
líquido resisten una fuerza externa. Las moléculas del líquido mantienen
fuertes fuerzas de atracción con otras moléculas que son iguales. Estas fuerzas
se llaman fuerzas de cohesión. ¿Te has dado cuenta cómo las gotas de agua en un
mesón parecen atraerse para juntarse? Esto se debe a que las moléculas de agua
se mantienen juntas por las fuerzas de cohesión. Este fenómeno es lo que permite
a ciertos insectos, como los zancudos de agua, escurrirse por la superficie del
agua sin hundirse.
Hundimiento o nado con tensión superficial
- ¿Cómo afecta a la tensión superficial agregar una variable al agua, por ejemplo jabón para vajilla?
Materiales:
Problema:
- ¿Cómo afecta a la tensión superficial agregar una variable al agua, por ejemplo jabón para vajilla?
Materiales:
- Dos vasos
- Cuchara
- Agua
- Jabón para vajilla
- Pedazos de papel
Procedimiento:
- Primero, debes preparar dos vasos con agua. Coloca los vasos uno al lado del otro y llénalos con cantidades iguales de agua. Después, agrega una pequeña cantidad de jabón para vajilla líquido (como 1 cucharadita) a uno de los vasos y mezcla bien.
- Una vez que el agua se estabilice, arruga en forma de esferas dos cuadrados pequeños de papel para que quepan en tus vasos. Deja caer las esferas de papel en cada vaso de tal forma que queden en la superficie del agua. Asegúrate de etiquetar el recipiente con el jabón agregado, para que puedas diferenciar entre los dos.
- Observa el progreso. Deberías notar que la esfera de papel que se dejó caer en la mezcla de agua y jabón está comenzando a sumergirse, mientras que la otra esfera se mantiene flotando por un periodo de tiempo más largo. Esto es porque el jabón debilita los enlaces moleculares del agua, disminuyendo la tensión superficial general del agua.
- Registra tus resultados. ¿Cuánto más rápido le tomó a la mezcla de agua y jabón hundir el papel que el recipiente con agua normal? Para analizar el proceso, intenta variar la cantidad de jabón que agregas al vaso cada vez que pruebes el fenómeno.
Sugerencia
inteligente: Toma
fotografías de cada paso del proceso para mostrar las transformaciones visuales
del papel.
ACTIVIDAD:
TENSIÓN SUPERFICIAL
Sobre una
moneda de $0,50 coloque gotas de agua con un gotario, cuente gotas hasta el
límite en que no cae el agua de la moneda. Registre el número de gotas de 3
repeticiones.
Repita la
actividad y una o dos gotas antes de llegar al límite, ensaye con una gota de
detergente.
Repita la
actividad con glicerina y luego, con la solución salina entregada para ello.
Haga una
tabla con todos sus resultados.
Resuelva:
Defina
tensión superficial de un líquido
¿Qué
diferencias espera encontrar si se emplea agua dura y agua blanda para hacer
este trabajo experimental?
Distinga
variables dependiente independientes en el siguiente párrafo informativo: “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 el
aumento de la temperatura, ya que las fuerzas de cohesión disminuyen al
aumentar la agitación térmica. La influencia del medio exterior se comprende ya
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”
Se
entrega la siguiente información de la tensión superficial de los líquidos a
20ºC
Liquido
|
Tensión superficial (10-3 N/m )
|
Aceite
de oliva
|
33.06
|
Agua
|
72.8
|
Benceno
|
29.0
|
Glicerina
|
59.4
|
Petróleo
|
26.0
|
Alcohol
etílico
|
2208
|
En la
tabla, ¿Cuáles son los líquidos con mayor tensión superficial? ¿Qué pasa con
las interacciones intramoleculares?
En la
tabla, ¿Cuáles son los líquidos con menor tensión superficial? ¿Qué pasa con
las interacciones intramoleculares?
¿Qué
son las fuerzas de Van der Waals? Ejemplifica teniendo en cuenta que las
moléculas son los actores principales.
ACTIVIDAD
: TENSIÓN
SUPERFICIAL
En la
siguiente dirección de internet se presenta un experimento que muestra la tensión
superficial del agua.
Resuelva:
¿Qué
explicación del fenómeno entregan aquí?
¿Qué
ocurriría si realiza este trabajo con dos de los líquidos presentados en la
tabla anterior que tienen menor tensión
superficial?
Confecciona un video con las actividades anteriores
(podes imitar al anterior)
Video confeccionado por los alumnos de 4to 13 comisión 1
E.E.S.T. Nº 1
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