Tensão Superficial

TENSÃO SUPERFICIAL

Considerando a interface de um líquido com seu próprio vapor ou com o ar, cada molécula no interior deste líquido é atraída pelas demais moléculas, em todas as direções, enquanto as moléculas que estão na superfície são atraídas para o interior do líquido mais fortemente que em direção ao ar. Ocorre, então, uma contração espontânea da superfície. Dessa forma, as moléculas da superfície apresentam maior energia potencial que as do interior do líquido. Portanto, para aumentar a superfície de um líquido, devem-se transferir moléculas do seu interior para a interface, e isso requer energia. Define-se como tensão superficial, a energia necessária para aumentar a área superficial de um líquido.[1]
Uma das maneiras para determinar a tensão superficial de um líquido é através do método do peso da gota. Este método depende da suposição de que a circunferência multiplicada pela tensão superficial é a força que mantém juntas as duas partes de uma coluna líquida. Quando esta força esta equilibrada pela massa da porção inferior, a gota desprende-se. [2]
Utilizando este método, determinamos a tensão superficial de diversas soluções de n-butanol, em diferentes concentrações, através da Lei de Tate, que e a seguinte:

Onde r é o raio da capilar e é a massa de uma gota ideal. Porém, uma gota ideal é perfeitamente esférica e isso não ocorre na prática, pois somente a porção mais externa da gota se desprende. Portanto, inserimos um fator de correção (f) na equação 1 para corrigir o valor da massa da gota.

Para determinar o fator de correção, utilizamos a água como padrão. Dessa forma, medimos o peso da gota da água, obtendo os seguintes resultados:

-
Gota 1
Gota 2
Gota 3
Média
Massa (kg)

Através da massa da gota, podemos determinar o raio do capilar, utilizando a seguinte relação: [3]

Utilizando a massa da gota da água, o raio do capilar acima calculado e a tensão superficial da água