Fisicoqumica I Segunda Prctica - 1 - UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO FACULTADDE INGENIERIA QUIMICA CURSO : LABORATORIO DEFISICOQUIMICA I TEMA: TENSION SUPERFICIAL PROFESOR:ING. ZORIANO FRANCIA, JOSE HUMBERTO GRUPO HORARIO: 90 G-JUEVES ALUMNOS:

FECHA:LIMA, 18 DE ENERO DEL 2012

CICLOACADEMICO : 2012 A Fisicoqumica I Segunda Prctica - 2 - I.Objetivos: Determinar el valor de la tensin superficial del alcohol etlico a diferentes concentraciones mediante el mtodo del tubo capilar. Analizar el efecto de la concentracin del soluto sobre la tensin superficial. II.Fundamento Terico: Concepto: Lasuperficiedecualquierlquidosecomportacomosisobreestaexisteuna membranaatensin.Aestefenmenoseleconocecomotensinsuperficial.La tensinsuperficialdeunlquidoestasociadaalacantidaddeenerganecesaria para aumentar su superficie por unidad de rea.La tensin superficial es causada por los efectos de las fuerzas intermoleculares que existenenlainterfase.Latensinsuperficialdependedelanaturalezadellquido, delmedioquelerodeaydelatemperatura.Lquidoscuyasmolculastengan fuerzas de atraccin intermoleculares fuertes tendrn tensin superficial elevada.Engeneral,latensinsuperficialdisminuyeconlatemperatura,yaquelasfuerzas decohesindisminuyenalaumentarlaagitacintrmica.Lainfluenciadelmedio exterior se debe a que las molculas del medio ejercen acciones atractivas sobre las molculassituadasenlasuperficiedellquido,contrarrestandolasaccionesdelas molculas del lquido. lasfuerzasintermolecularesdeatraccinentremolculasdeaguasedebenalos enlaces de hidrgeno y stos representan una alta energa, la tensin superficial del agua es mayor que la de muchos otros lquidos.MTODOS PARA DETERMINAR TENSIN SUPERFICIAL. Existen varios mtodos para determinar la tensin superficial; unos podran ser estticos o dinmicos, dependiendo del tiempo de permanencia de la superficie o tambin mtodos basados en tubos capilares o superficies curvas Mtodo del ascenso capilar Cuando un lquido asciende por un tubo capilar y moja las paredes del tubo, forma unmeniscocncavoenlasuperficielquido-aireenvirtuddeunadiferenciade presinentreellquidocontenidoenelrecipienteylapresindellquidoenel interiordelcapilar.Estadiferenciadepresinprovocaunascensodellquidoenel interiordelcapilarque se detiene enel momentoenque laspresiones soniguales, Fisicoqumica I Segunda Prctica - 3 - esdecirlapresinhidrostticadelacolumnadelquidoenelcapilarylapresin fuera del mismo Dondeseobservaquelatensinsuperficial dependedirectamentedeladiferenciadepresionesmientrasqueelradiodel capilar la afecta inversamente. Capilaridad es unfenmeno que influye en el ascenso o descenso del lquido por un capilareselvalorrelativodelasfuerzasdecohesinentrelasmolculasdeun mismo lquido y las fuerzas de adhesin entre el lquido y las paredes del tubo. Si la adhesin en ms fuerte que la cohesin (adhesin>cohesin) los lquidos ascienden hasta que la fuerza de cohesin quede balanceada por el peso del agua.Silacohesinesmayorquelaadhesin,sucedeunadepresinyloslquidos desciendenporelcapilar.Estasfuerzasdeterminanelngulodecontactoque forma el lquidoconlasparedesdeltubo. S este nguloespequeo se diceque el lquido moja la superficie y se forma entonces un menisco cncavo. Fisicoqumica I Segunda Prctica - 4 - F = 2F PA + = wh mghP h ghmV = = = = 2F gh r t | = En equilibrio: 2= gh

Para la mayora de lquidos en contacto con superficies de vidrio limpias el ngulo de contacto es cero, cosu=1, entonces:

Tambinpodemoshallarlatensinmedianteestarelacin: 2 2222m mmHO HOHOghrgh r= 22 2m mm HOHO HOhh | |= | |\ . Fisicoqumica I Segunda Prctica - 5 - III.Materiales y Reactivos: Materiales: Balanza electrnica Bagueta Bao de mara Piceta Termmetro Tubo capilar Vaso precipitado Cinta adhesiva Regla Reactivos: Alcohol etlico. Agua destilada Fisicoqumica I Segunda Prctica - 6 - IV.Parte experimental -Primero, medimos la altura que sube el agua por el tubo capilar a diferentes temperaturas. Las densidades se obtuvieron en tablas.

MedicinH(cm)T(0C) del agua a dicha T Kg/m3 I.0,926997,13 II.0.830995,71 III.0.635994,08 IV.0.440992,25 Fisicoqumica I Segunda Prctica - 7 - -Segundo, medimos la altura que sube el alcohol etlico por el tubo capilar a diferentes temperaturas. MedicinH(cm)T(0C) del alcohol a dicha TKg/m3 I.0.8251003.14 II.0.6301003.04 III.0.435 998.55 IV.0.240996.67 -Tercero, busquemos la tensin superficial del agua a diferentes temperaturas en tablas. Temperatura (C)Tensin superficial del agua N/m 25C0.0726 30C0.0718 35C0.0710 40C0.0701 Fisicoqumica I Segunda Prctica - 8 - -Cuarto, calculamos la tensin superficial del alcohol con la formula ya deducida.

22 2m mm HOHO HOhh | |= | |\ . A 25C

(

) A 30C

(

) A 35C

(

) A 40C

(

) Fisicoqumica I Segunda Prctica - 9 - -Tension sup. vs Temp. (Agua) -Tension sup. vs Temp. (Alcohol Etilico) 00.010.020.030.040.050.060.070 10 20 30 40 50Tension superficial (N/m) Temperatura (C) yFisicoqumica I Segunda Prctica - 10 - V.Recomendaciones: Antesdecomenzaratrabajar,tenemosquerevisarelequipoy en especialel capilar, de tal forma que deber estar muy limpio y seco. Es muy importante a la hora de realizar la parte experimental evitar cualquier burbuja en el interior de los capilares, ya que alterara el valor de la altura de la columna de la solucin. Para medir la altura que sube la solucin en el capilar, tenemos que mantener la regla vertical sin moverlo, as evitaremos menos errores. VI.Conclusiones: Notamos que la altura a la que se eleva o desciende un lquido en un capilar es directamente proporcional a su tensin superficial y est en razn inversa a la densidad del lquido y del radio del tubo. Elmtododeascensocapilaresconfiableenladeterminacindelatensin superficial de un lquido.Latensinsuperficialdeloslquidossemanifiestaensucapilaridadquees una propiedad caracterstica de los lquidos. Notamos que en la mezcla del agua con el alcohol etlico, aadimos cadavez unadeterminadacantidaddeaguaconlacualbajamoslaconcentracindel alcoholyhayunavariacindelporcentajedevolumenyenlaalturadel capilar. Fisicoqumica I Segunda Prctica - 11 - VII.Bibliografa: CASTELLAN, GILBERT W, Fisicoqumica, Addison Wesley Iberoamericana, Segunda Edicin, 1987. ATKINS, P. W., Fisicoqumica, Addison Wesley Iberoamericana, Tercera Edicin, 1992. MARON Y PRUTTON, Fundamentos de Fisicoqumica, Limusa, Dcima quinta reimpresin, 1984.