Qué causa la tensión superficial

Escrito por doug bennett | Traducido por aurelius smith
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Qué causa la tensión superficial
Gotas de rocío adquieren una forma esférica por la tensión superficial. (Comstock/Comstock/Getty Images)

A veces las fuerzas más pequeñas de la naturaleza son responsables de los resultados más dramáticos. La tensión superficial es un ejemplo de ello. Esta característica de los líquidos, causada por la atracción molecular, es responsable de la forma de las gotas de lluvia y la formación de burbujas, y afecta a la manera de lavar la ropa. Si bien todos los líquidos presentan esta característica natural, el agua posee un grado inusualmente alto de tensión superficial.

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Tensión superficial general

Todos los líquidos muestan tensión superficial en cierto grado. La tensión se crea por la cohesión molecular. Esta cohesión hace que las moléculas se atraigan entre sí. Debajo de la superficie de un líquido, las moléculas tiran igualmente en todas las direcciones por la fuerza de cohesión. Sin embargo, en la superficie, las moléculas del líquido sólo se mueven hacia los lados y hacia abajo. La atracción hacia los lados entre las moléculas crea la tensión superficial.

Tensión superficial del agua

Además de la atracción natural entre las moléculas, las moléculas de agua presentan otro tipo de fuerza que afecta a la tensión superficial. Cada molécula de agua se compone de dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Los átomos de hidrógeno forman enlaces débiles de hidrógeno entre las moléculas. Estos enlaces son de alta energía, dando como resultado una tensión superficial mayor para el agua que para la mayoría de los líquidos.

Resultados de la tensión superficial

La tensión superficial hace que la superficie de un líquido se comporte como una delgada película elástica. La superficie se extiende hasta que la fuerza de cohesión entre las moléculas es superada. Esto es similar a una bola suspendida en un trozo estirado de papel higiénico. Así es como los insectos son capaces de caminar sobre el agua. Ellos ejercen menos fuerza hacia abajo que la que se requiere para romper la tensión superficial del agua. La tensión superficial también causa que las gotas de un líquido formen una forma esférica, que representa el área de superficie más pequeña posible.

Midiendo la tensión superficial

La tensión superficial de un líquido se mide en unidades de fuerza por unidad de longitud. Típicamente, se usan las dinas por centímetro. Esta medida representa la fuerza requerida para romper la tensión superficial de un líquido. El agua tiene una tensión superficial de 72,8 dinas / cm, mientras que el etanol tiene una tensión superficial de sólo 22,1 dinas / cm.

Efectos de la temperatura y los aditivos

La tensión superficial disminuye a medida que la temperatura de un líquido aumenta. Esto se debe a las fuerzas de cohesión entre las moléculas disminuyen a medida que aumenta la actividad molecular. Esto justifica por qué el agua caliente limpia mejor la ropa que el agua fría. La temperatura de la superficie inferior del agua caliente permite que el agua se absorba más fácilmente en el tejido y las manchas. Los aditivos, tales como el jabón, además reducen la tensión superficial del agua mediante la reducción de la fuerza de los enlaces de hidrógeno.

Usos de la tensión superficial

Los líquidos con tensiones superficiales mayores se transforman fácilmente en aerosoles. Esto es importante para aplicaciones industriales y de salud. La tensión superficial también se utiliza para crear formas materiales en la industria. Por ejemplo, la alta tensión superficial del plomo permite que se transforme fácilmente en gránulos redondos.

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