Práctica 1 tensión superficial

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BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
LICENCIATURA EN QUÍMICO FARMACOBIÓLOGO
NOMBRE DEL CATEDRATICO 
SECCION: VIERNES 12:00PM -2:00 PM
LABORATORIO DE FISICOQUÍMICA III
PRACTICA 1. DETERMINACIÓN DE LA TENSIÓN SUPERFICIAL POR EL METODO DE CONTEO DE GOTA
VAZQUEZ ALARCON ROBERTO
HERNANDEZ ESCAMILLA MARCOS ELI 
 
 Fecha de entrega: VIERNES 24 de febrero del 2017 
PRACTICA 1. DETERMINACIÓN DE LA TENSIÓN SUPERFICIAL POR EL METODO DE CONTEO DE GOTA
OBJETIVOS
· Aprender a determinar la tensión superficial a partir del método de conteo de gota.
Valorar el porcentaje de error de este método con respecto a los valores ya reportados de diferentes líquidos puros
INTRODUCCIÓN
En física se denomina tensión superficial [1,2] de un líquido a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área. Esta definición implica que el líquido tiene una resistencia para aumentar su superficie. Es una propiedad que sólo poseen los líquidos, al ser los únicos que poseen una superficie libre. Es una fuerza de tensión distribuida a lo largo de la superficie de un líquido. La tensión superficial (una manifestación de las fuerzas intermoleculares en los líquidos), junto a las fuerzas que se dan entre los líquidos y las superficies sólidas que entran en contacto con ellos, da lugar a la capilaridad. Fuerza que actúa tangencialmente por unidad de longitud en el borde de una superficie libre de un líquido en equilibrio y que tienda a contraer dicha superficie. A nivel microscópico, la tensión superficial se debe a que las fuerzas que afectan a cada molécula son diferentes en el interior del líquido y en la superficie. Así, en el seno de un líquido cada molécula está sometida a fuerzas de atracción que en promedio se anulan, lo que ocasiona que la molécula tenga una energía bastante baja. Sin embargo, en la superficie hay una fuerza neta hacia el interior del líquido.
El origen de la tensión superficial puede explicarse de la siguiente manera: Una molécula situada en el interior del fluido, es atraída por igual en todas direcciones por las moléculas adyacentes y se encuentran en equilibrio. Por el contrario las moléculas que se encuentran cerca de la superficie (distancias del orden de 10-6 mm), el equilibrio se rompe, porque las moléculas son atraídas más por las moléculas del líquido que por las del aire. Este fenómeno origina una fuerza resultante hacia el interior del fluido. Si sobre la superficie libre del líquido se traza una línea cualquiera, la tensión superficial, es la fuerza superficial normal a dicha línea por unidad de longitud:
Los líquidos tienden a adoptar formas que minimizan su superficie, de modo que el mayor número de moléculas en el interior de la fase está rodeado por moléculas vecinas e interactúan con ellas. Las gotas de líquido tienden a ser esféricas pues una esfera es la forma que tiene menos relación superficie volumen. 
El trabajo necesario para modificar la superficie, σ, de una muestra en una cantidad infinitesimal dσ es proporcional a dσ, y podemos escribir: 
Sus dimensiones son energía/área y se expresa en J m-2, N m-1, dinas cm-1. 
La expresión que se utiliza para determinar la tensión superficial por el método de conteo de gota es la siguiente: 
Donde:
 tensión superficial del líquido estándar. = Numero de gotas del líquido estándar. = Densidad del líquido estándar. = tensión superficial del líquido problema. = Numero de gotas del líquido problema. = Densidad del líquido problema. 
 
. 
REPORTE 
1. Anote sus datos experimentales incluyendo la temperatura de trabajo. 
T = 22 °C
	Líquido
	Gotas en 1 ml
	Densidades 
(g/mL) 
	Tensión superficial (dina/cm)
	Agua
	22
	0.99849
	72.8
	acetona
	57
	0.7695
	23.64
	Cloroformo
	106
	1.4824
	27.391
	Metanol
	65
	0.791
	23.29
	etanol
	65
	0.8071
	23.50
 
En la siguiente tabla se expresan dos valores iguales con respecto al metanol y al cloroformo cabe mencionar que son datos recabados por rangos de error al ser experimentales (los datos son metanol y etanol )
TENSIÓN SUPERFICIAL DE CADA LÍQUIDO
Densidades
 0.798 g/ml
 0.788 g/ml
 1.4824 g/ml
0.7972 g/ml
 0.9980 g/ml
 Por esta única ocasión se buscaron los valores de densidad de los compuestos a trabajar ya que no nos dio tiempo obtener los datos por medio de la experimentación debido al tiempo , no retrasamos en la practica 
La obtención de estos valores son de referencias bibliografías ( se mecionaran en la bibliografía )
2. Construya una gráfica de δ (g/mL) en función de la T °C de datos reportados para el agua y determine su δ (g/mL) a la temperatura del experimento. 
δ = 0.998 g/ ml a 20 °C
	Temperatura (°C)
	Densidad (g/ml)
	0
	0.99982
	10
	0.99977
	20
	0.99829
	21
	0.99808
	30
	0.99571
	40
	0.99225
	50
	0.98802
	60
	0.98313
	70
	0.97763
	80
	0.9716
	90
	0.96506
	100
	0.95805
3. De datos reportados, construya una gráfica de γ (dinas/cm) del agua en función de la temperatura (°C) y determine su γ a la temperatura del experimento.
	T 
° C
	Tensión superficial (dina/cm)
	0
	76.2
	5
	75.4
	10
	74.8
	15
	74.1
	19
	73.8
	20
	73.6
	25
	72.6
	30
	71.8
	35
	71
	40
	70.1
	45
	69.2
	50
	68.2
	55
	67.4
	60
	66.8
	65
	65.8
	70
	65
	75
	64
	80
	63
	85
	62
	90
	61.2
	95
	60.2
	100
	59.4
4. Utilizando los datos de los incisos anteriores, la densidad de los líquidos y el número de gotas determinados experimentalmente, calcule los valores de tensión superficial de cada líquido.
Tensión superficial d acetona 
Tensión superficial del etanol 
Tensión superficial del metanol 
Tensión superficial del cloroformo 
Calcule el porcentaje de error de sus resultados con respecto a los datos ya reportados. 
CONCLUSIONES 
Esta práctica me ha ayudado para poder determinar la tensión superficial a partir de conteo de gotas, para este método se debe usar un estalagnometro por conteo de gotas. Al no servir se usamos una bureta, en ella tuvimos que ajustar la velocidad de goteo, ya que tenían que caer de 15-20 gotas por minuto y tomar ese dato como referencia para los demás líquidos. Es muy evidente que, si la temperatura cambia, también lo hará la tensión superficial. Concluyendo que la tensión superficial es inversamente proporcional a la temperatura. 
Bibliografía
Nave, M. O. (s.f.). Hyperphysics. Obtenido de http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/surten.html
Peter Atkins; Julio de Paula. (2008). Químico Física . Buenos Aires: Panamericana .
0.99982000000000004	0.99977000000000005	0.99829000000000001	0.99807999999999997	0.99570999999999998	0.99224999999999997	0.98802000000000001	0.98312999999999995	0.97763	0.97160000000000002	0.96506000000000003	0.95804999999999996	0	10	20	21	30	40	50	60	70	80	90	100	densidad H20 (δ)
Ttemperatura T° C
Tensión superfici	al (dina/cm)	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80	85	90	95	100	76.2	75.400000000000006	74.8	74.099999999999994	73.599999999999994	72.599999999999994	71.8	71	70.09999999999	9994	69.2	68.2	67.400000000000006	66.8	65	.8	65	64	63	62	61.2	60.2	59.4	T °C
Tensión superficial (dina/cm)