OBJETIVO:a) Determinacin de la tensin superficial por el mtodo del estalagnmetro.b) Comparar los resultados obtenidos con los tericos y determinar cul es ms exacto. INTRODUCCIN:La tensin superficial de un lquido puede considerarse como la propiedad a la cual se debe que el lquido sea un conjunto material condensado y es la que da origen a la superficie de separacin lquidos y gases.El origen molecular de la tensin superficial, se relaciona con las atracciones no compensadas que experimentan las molculas de la superficie y que conduce a una atraccin, que tiende a unirlas al lquido. Por lo anterior es lgico suponer que en una pequea porcin aislada de un lquido las atracciones conjuntas de las molculas conduzcan a formar una gota de forma ms o menos esfrica.

ngulo de contacto en un slido plano y en un tubo: (a) mojado, agua y vidrio: (b) no mojado, agua y tefln.La forma de esta gota de lquido formada en el extremo de un tubo (de radio exterior r, cm.) depende de la tensin superficial (dinas/cm) y del lquido, as como del mximo tamao de la gota antes de desprenderse. Si el lquido moja al tubo (es decir, si un ngulo de contacto con este es cero), entonces la tensin superficial acta sobre la longitud de la circunferencia 2r, y la mxima fuerza que puede ejercerse para sostener la gota es por tanto 2r. Si Mo es la masa de la gota en gramos cuando tiene su tamao crtico, exactamente antes de desprenderse, entonces:(8-1)Donde g es la aceleracin de la gravedad.Sin embargo, cuando se excede el tamao crtico, no se desprende el volumen total de la gota que cuelga, sino solo la fraccin F, tal que: (8-2)Dnde:V0(cm3) = volumen crtico que cuelga.V(cm3) = volumen de la gota que cae.(8-3)

Siendo (g/cm3) la densidad del lquido; sustituyendo en la ecuacin (8-1) queda: (8-4) (8-5)El objeto de esta prctica es determinar la tensin superficial de un lquido orgnico, por medio de un estalagnmetro.Para lo cual se mide el nmero (n) de gotas de lquido desprendido del estalagnmetro cuando un volumen fijo (definido por las marcas x e y) fluye por el capilar; y ya que V es proporcional a n-1, se puede escribir la ecuacin (8-5) como: (8-6)

La constante K se obtiene calibrando el estalagnmetro con agua, y F es una funcin del cociente adimensional r3/V, sin embargo, por una adecuada eleccin del valor de r, puede convenirse que los valores de F para el agua y para el lquido orgnico son muy semejantes; de lo anterior: (8-7)En este caso K* es una constante para un estalagnmetro dado.MATERIAL:REACTIVOS:1EstalagnmetroAgua destilada

1TermmetroEtanol

1SoporteCCl4

1PinzasBenceno

1PipetaMetanol

2Vasos de precipitadosAlcohol isoproplico

TCNICA:El estalagnmetro debe estar completamente limpio (enjuguese con agua destilada). Se llena de agua destilada hasta el nivel x, contando las gotas que caen mientras el menisco desciende de la merca x a la y. Reptase el experimento 3 veces y calcule un promedio, anotando la temperatura.Se repite el procedimiento anterior teniendo cuidado de que el estalagnmetro est limpio y seco (secar con acetona), usando ahora los lquidos orgnicos problema.CLCULOS:La tensin superficial del agua depende de la temperatura segn la ecuacin: (1)Esta ecuacin solo es vlida para el agua y nos permitir obtener el valor de una constante (K*) la cual utilizaremos para determinar la tensin superficial de las dems sustancias problema.-Sustituyendo valores en la ecuacin (1), si sabemos que T= 21C:

Mediante esta relacin, la densidad del agua y el promedio de nmero de gotas, calclese el valor de K* a partir de la siguiente ecuacin: (2)Despejando K* de la ecuacin (2): (3)Dnde:n = promedio de numero de gotas. = tensin superficial del agua. = densidad del agua a 21C.

-Sustituyendo valores en ecuacin (3):

Ahora utilizamos el valor de K* para calcular la tensin superficial () de las sustancias problemas haciendo uso de la ecuacin (2):

Etanol.

--Sustituyendo valores en ecuacin (2):

Metanol.

--Sustituyendo valores en ecuacin (2):

CONCLUSIONDurante la prctica observamos cmo puede variar el valor de la tensin superficial dependiendo de las caractersticas fsicas de los lquidos y su estructura molecular y tambin de las condiciones en las que estemos trabajando en especial de la temperatura. El mtodo del estalagnmetro es un poco complejo debido a que debemos de tener mucho control cuando se cuenta el nmero de gotas mientras el menisco desciende de la marca x a la y, durante el experimento nos damos de que es an ms complejo si se trabaja con lquidos menos densos que el agua debido a la fluidez de estos.

OBJETIVO:a) Determinacin de la tensin superficial por el mtodo de capilar.b) Comparar los resultados obtenidos con los tericos y determinar cul es ms exacto. INTRODUCCIN:Los lquidos tienden a contraerse y ocupar mnimas superficies, como resultado, la superficie acta como si estuviera en estado de tensin, a esto se le llama tensin superficial (). La cual podemos definir como la fuerza en dinas que acta sobre una lnea de 1 cm de longitud sobre la superficie.La tendencia de los lquidos a contraerse se debe a que las molculas de dentro del lquido atraen las molculas de la superficie, por medio de fuerza de Van der Waals o de otro tipo.El trabajo necesario para aumentar el arco superficial 1 cm se llama energa libre de superficie y es numricamente igual a la tensin superficial.La tensin superficial depende de la naturaleza del lquido y el gas que lo rodea (generalmente aire saturado con lquido).Cuando un lquido descansa sobre una superficie slida, el ngulo entre lquido y slido se llama ngulo de contacto y este puede ser mayor o menor de 90.Las fuerzas de atraccin entre fases distintas disminuyen cuando el ngulo entre lquido y slido (ngulo de contacto) aumenta, cuando () es menos de 90 se dice que el lquido moja al slido.

Mtodo del capilar para determinacin de la tensin superficialDe los muchos mtodos empleados para medir tensin superficial, uno de los ms usados es el del capilar, la condicin para usar este mtodo es que el ngulo de contacto entre el lquido y el vidrio sea muy pequeo.En estas condiciones el lquido subir al capilar debido a la tensin superficial. Hasta que la fuerza (F1) que lo hace subir sea igual a la fuerza (F2) debido a la gravedad.

Dnde:2r = circunferencia del capilarr2h = volumen del lquido = densidadg = aceleracin de la gravedadComo es aproximadamente igual a cero, entonces cos = 1Dnde: = coeficiente de tensin superficialr = radio del capilarMATERIAL: REACTIVOS:1Aparato de tensin superficialAcetona

1PipetaAgua

1TermmetroAlcohol etlico

TCNICA:Se limpia cuidadosamente los tubos capilares eliminando cualquier vestigio de grasa con agua jabonosa. Se coloca agua destilada en un tubo de ensaye grande y se tapa con el tapn acondicionado con el capilar t el tubo de desprendimiento, teniendo en cuenta de que el capilar quede al ras del agua (sin tocarla).Se ajusta el aparato a las temperaturas que se indiquen. Soplar con cuidado por el tubo de desprendimiento obligando al lquido a entrar al capilar, y deje que el lquido llegue a su posicin de equilibrio. Posteriormente se mide la altura del lquido en el capilar, para cada una de las sustancias a trabajar.CLCULOS: La tensin superficial () la podemos obtener a partir de la siguiente ecuacin: (1)Dnde:r = radio del capilar.h = altura = densidad del lquido.g = aceleracin de la gravedad.El radio del capilar lo podemos obtener mediante la siguiente ecuacin: (3)Dnde: = Coeficiente de tensin superficial del agua obtenido por medio de la ecuacin:

= Densidad del agua a 21C = g = 980 cm/s2h = hfinal hinicial = 2.7 1.3 = 1.4 cm--Sustituyendo valores en ecuacin (3):

Ya que tenemos todos los datos para calcular la tensin superficial () lo hacemos, en esta prctica solo lo realizamos para el agua. Tensin superficial () para el agua.--Sustituyendo valores en ecuacin (1):

CONCLUSIN:El mtodo ocupado para obtener la tensin superficial en esta prctica es simple, sin embargo, se debe de tener un buen control del experimento debido a que puede haber variaciones en los resultados con un solo descuido. Comparndolo con el mtodo usado en la prctica anterior (estalagnmetro) en el mtodo usado en esta prctica podemos tener mayor control que en el anterior, pero existe cierta controversia cuando aplicamos la fuerza que hace subir al lquido a travs del capilar, esta fuerza la podamos aplicar con una jeringa o simplemente soplando con la boca, si lo hacamos con la jeringa el resultado del radio del capilar resultaba muy elevado por eso optamos por trabajar con los datos obtenidos aplicando esa fuerza con la boca as el resultado obtenido del radio es ms coherente.