Tens O Superficial

Tensão Superficial

I) Objetivos

(a) Realizar observações acerca de fenômenos interfaciais; (b) determinar a tensão superficial de alguns líquidos empregando o tensiômetro de du Noüy; (d) determinar a concentração micelar crítica de um surfactante aniônico por medidas de tensão superficial.

II) Introdução

Nos líquidos, as forças intermoleculares atrativas são responsáveis pelo fenômeno de capilaridade, isto é, a ascensão de líquidos em tubos capilares. Um exemplo cotidiano do fenômeno de capilaridade é a completa umidificação de uma toalha quando apenas uma ponta fica diretamente mergulhada na água.
As forças intermoleculares atrativas são responsáveis também por fenômenos de superfície onde o princípio de Arquimedes parece ser violado como, por exemplo, quando um inseto caminha na superfície livre da água e uma agulha de aço flutua na superfície da água, muito embora sua densidade seja muito maior do que a densidade da água. As forças atrativas entre duas moléculas são significativas até uma distância de separação d, que chamamos de alcance molecular. Em geral, d ~ 10 −7 cm.

Figura 1. Forças de atração atuantes nas moléculas (a) no interior, (b) nas proximidades da superfície e (c) na superfície do líquido. Considere um líquido em equilíbrio com seu vapor. A resultante das forças atrativas sobre uma molécula qualquer no interior do líquido é, em média, nula porque as demais moléculas estão igualmente distribuídas em todas as direções (Figura 1a). Contudo, a resultante das forças atrativas sobre uma molécula que se encontra a uma distância da superfície do líquido menor do que o alcance molecular (Figura 1b) não é nula. Isto acontece porque o hemisfério de raio d, abaixo da molécula em questão, contém mais moléculas do que o hemisfério de raio d acima dela. A resultante das forças atrativas tem módulo máximo quando a molécula está na superfície livre do líquido (Figura 1c). Desse modo, existe uma forte tendência das moléculas que se encontram dentro