Prática

EXPERIMENTO 3: TENSÃO SUPERFICIAL

OBJETIVO Medir a tensão superficial de álcool etílico e de soluções de NaCl e de detergente.

FUNDAMENTOS TEÓRICOS As moléculas que se encontram na superfície de um líquido estão sob influência de intensas forças de interação com as moléculas interiores. Uma força resultante, cuja direção acha-se em um plano tangente à superfície em um ponto particular, atua para fazer que a superfície do líquido seja a menor possível. A magnitude desta força atuando perpendicularmente a uma unidade de longitude de uma linha na superfície se chama Tensão Superficial (). A superfície, ou interface, onde existe a tensão encontra-se entre o líquido e o seu vapor saturado no ar, ordinariamente a pressão atmosférica. Também pode existir uma tensão na interface entre líquidos imiscíveis; normalmente a esta, denomina-se Tensão Interfacial. As dimensões da tensão superficial são força por unidade de longitude que comumente se expressa no sistema CGS, como dinas por centímetro. Três métodos podem ser utilizados para a determinação da tensão superficial, dependendo da utilidade, dos quais discutiremos dois deles:
1) - Para líquidos simples:
A) Elevação Capilar - Para maior exatidão, contudo a determinação é lenta;
B) Peso da Gota - Um método mais geral tanto para a tensão superficial como para a tensão interfacial, se tanto a exatidão quanto a velocidade são consideradas.
2) - Para soluções:
A) Peso da Gota - É o melhor método para determinar a tensão superficial e a Tensão interfacial;
B) Método do Anel - Excelente para tensão superficial quando não considerados os efeitos de tempo. Na presente prática será utilizado somente o método da gota. Quando uma gota se forma na ponta de um tubo (Figura 1), tem-se as seguintes forças atuando: a força peso (P) e a força capilar (FC).

FIGURA 1 - Esquema do método do peso da gota (r = raio da ponta do tubo)

A força peso será P = m g, onde m é a massa e g é a aceleração da gravidade. Em