FENÓMENOS MOLECULARES EN LOS LÍQUIDOS
jueves, 28 de agosto de 2014
En tu estudio do Ciencias Nalurales del año loclivo anterior, abor-
daste el tema general do la hidráulica, que estudia las propie-
dades de los líquidos en cuanto a los efectos que producen en
cantidades considerables debido a su poso y a su oslado de re-
poso o movimtonto Los temas que conocerás a continuación se
refieren a propiedades que son perceptibles cuando los líquidos
están en reposo y en pequeñas cantidades.
Cohesión
Sin duda recuordas quo la materia puede encontrarse en uno de
tres estados, sólido, liquido o gaseoso. Los gases se expanden
hasta ocupar todo el volumen del depósito quo los contenga. En
cambio, los sólidos y los líquidos tienen un volumon fijo. El agua
contenida en un vaso se puede verter a divorsos recipientes y,
aunque cambia de forma, conserva su volumen.
La propiedad do los líquidos que consiste en cambiar de
forma se explica por el hecho de que están formados por molécu-
las (partículas pequeñísimas que no se pueden ver) que se des-
lizan unas sobro las otras. La propiedad do quo su volumen
permanezca constante se debe a que entre esas moléculas hay
una fuerza do atracción denominada cohesión
Los sólidos no cambian de forma porque las fuorzas de co
hosión que en ellos so ejercen son mucho mayoros. Por el con-
trario, en los gases las fuerzas de cohesión no so manifiestan,
razón por la cual las moléculas están muy soparadas unas de
otras.
Experimento
El aguiente experimento es muy sencüo, y en él se pondrán de man-
tesa) los efeoos de la cohesión.
En una mesa coloca una placa usa de metal o de plasteo, previa-
mente cutMKb de und delgada capa de acorte o de grasa. Sobre ta
placa salpica algunas gotas de agua y después, agiiimo o retinando
la placa, haz que se toquen una gota con otra. Verás que al hacer
contacto forman una sola gota como consecuencia de esas tuerzas
de cohesión (ligura 2.1).
Experimento demostrativo ,
Si en el laboratorio de tu escuela se dispone de mercurio, el profesor
puede hacer el mismo experimento con gotas de oso metal líquido.
No es recomendable que este experimento sea realizado por u o tus
companeros, pues e* mercurio es de manejo delicado, además de ser
muy costoso, y la toxodad de sus vapores lo hacen peligroso para la
salud.
Adherencia
Con el sencillo experimento siguiente podrás aproaai claramen-
te otrofenómono molocular que presentan los líquidos: consiste
Actividades
1. Consulta el campo de estudio de la hidráulica, para conocer sus
divisiones. Haz un resumen de las diferencias fundamentales de
esas divisiones.
2. Haz un resumen de algunas de las propiedades de las moléculas,
desde el punto de vista de la física y desde el punto de vista de la
química.
En especial, indica qué es lo que en física se llama fenómenos
moleculares en los líquidos.
3. Organiza una discusión en corrillo para tratar de interpretar la forma
que tienen las gotas de líquido, las burbujas dentro de un líquido y
las pompas de jabón.
4. Puedes hacer un experimento, en equipo, de capilaridad sin disponer
de tubos capilares. Se requieren dos placas de vidrio con sus bordes
pulidos, en forma de cuadrado de alrededor de 10 cm por lado,
y un depósito suficientemente grande para que en él quepan las
dos placas. El depósito se llena con agua coloreada con un tinte.
Se toman las dos placas y se colocan de manera que queden en
contacto por una arista, formando un ángulo pequeño. Sosteniendo
firme la arista de contacto y en posición vertical, introduce el conjunto
en el agua. Verás que el agua sube entre las dos placas a una altura
tanto mayor cuanto menor es el ángulo que forman las placas,
En tu libreta dibuja una figura que indique la colocación de las dos
placas y el ascenso del agua dentro de ellas.
5. Comenta con tus compañeros los conceptos de cohesión y adheren-
cia. Escribe en tu libreta las conclusiones a que hayan llegado.
6. Dibuja algunas figuras que ilustren el nivel que alcanza el líquido
que moja las paredes de un tubo en tubos capilares de distintos
diámetros.
7. Realiza el mismo ejercicio anterior, pero con un líquido que no moje
las paredes de los tubos (por ejemplo, mercurio en vidrio).
8. Haz una lista de casos en los que intervenga la capilaridad.
9. Haz un breve resumen sobre la capilaridad, en donde se exprese
su relación con los fenómenos de cohesión y adherencia. Indica
algunos ejemplos y dibújalos.
daste el tema general do la hidráulica, que estudia las propie-
dades de los líquidos en cuanto a los efectos que producen en
cantidades considerables debido a su poso y a su oslado de re-
poso o movimtonto Los temas que conocerás a continuación se
refieren a propiedades que son perceptibles cuando los líquidos
están en reposo y en pequeñas cantidades.
Cohesión
Sin duda recuordas quo la materia puede encontrarse en uno de
tres estados, sólido, liquido o gaseoso. Los gases se expanden
hasta ocupar todo el volumen del depósito quo los contenga. En
cambio, los sólidos y los líquidos tienen un volumon fijo. El agua
contenida en un vaso se puede verter a divorsos recipientes y,
aunque cambia de forma, conserva su volumen.
La propiedad do los líquidos que consiste en cambiar de
forma se explica por el hecho de que están formados por molécu-
las (partículas pequeñísimas que no se pueden ver) que se des-
lizan unas sobro las otras. La propiedad do quo su volumen
permanezca constante se debe a que entre esas moléculas hay
una fuerza do atracción denominada cohesión
Los sólidos no cambian de forma porque las fuorzas de co
hosión que en ellos so ejercen son mucho mayoros. Por el con-
trario, en los gases las fuerzas de cohesión no so manifiestan,
razón por la cual las moléculas están muy soparadas unas de
otras.
Experimento
El aguiente experimento es muy sencüo, y en él se pondrán de man-
tesa) los efeoos de la cohesión.
En una mesa coloca una placa usa de metal o de plasteo, previa-
mente cutMKb de und delgada capa de acorte o de grasa. Sobre ta
placa salpica algunas gotas de agua y después, agiiimo o retinando
la placa, haz que se toquen una gota con otra. Verás que al hacer
contacto forman una sola gota como consecuencia de esas tuerzas
de cohesión (ligura 2.1).
Experimento demostrativo ,
Si en el laboratorio de tu escuela se dispone de mercurio, el profesor
puede hacer el mismo experimento con gotas de oso metal líquido.
No es recomendable que este experimento sea realizado por u o tus
companeros, pues e* mercurio es de manejo delicado, además de ser
muy costoso, y la toxodad de sus vapores lo hacen peligroso para la
salud.
Adherencia
Con el sencillo experimento siguiente podrás aproaai claramen-
te otrofenómono molocular que presentan los líquidos: consiste
Figura 2.1. Ai unirse varias gotas pequeñas, por co-
hesión forman una gota grande.
en que introduzcas la mano en un depósito con agua y la sa-
ques con las puntas de los dedos extendidos y apuntando hacia
abajo. En cada dedo verás suspendida una gota de agua. Se
dice que hay tuerza de adherencia entre el líquido y el sólido
(figura 2.2).
Si metes en el agua un lápiz, una piedra, un trozo de papel, un
pedazo de alambre o un tomillo, notarás que ocurre lo mismo.
Si hay manera de realizar el experimento con mercurio en vez
de agua, observarás que si sumerges un dedo, un lápiz o un
pedazo de papel, saldrá sin nada, pero si lo que se sumerge
es un alambre de cobre o un tomillo metálico, el mercurio se
adherirá a esos cuerpos. Se dice que cada líquido moja
a ciertos cuerpos y a otros no: Cuando los moja es porque
hay adherencia entre las moléculas dol líquido y las del sólido,
y cuando no los moja es porque no hay adherencia.
El agua moja al vidrio. Por eso puedes notar que en un
vaso con agua, en la línea de contacto de ésta con el vidrio,
el líquido se pega a las paredes del vaso, por encima de su nivel
hasta cierta altura, debido a la fuerza de adherencia. Si tienes la
oportunidad de observar un frasco de vidrio con mercuno. no-
tarás que en la línea de contacto del líquido con el solido el mer-
curio no sube por la pared (como lo hace el agua), sino que por
el contrario queda por debajo de su nivel con respecto a la pa-
red. Esta curvatura hacia abajo se debe a que la cohesión entre
las moléculas de mercurio es mayor que la adherencia entre el
mercurio y el vidrio.
Capilaridad
Se llama tubo capilar a un tubo de diámetro interior compara-
ble al de un cabello. En algunos laboratorios se dispone de una
colección de tubos del diámetro de un cabello y algunos mayo-
res, abiertos por sus dos extremos. Si estos tubos se introducen
verticaJmente en un depósito que contenga agua coloreada con
un tinte, se verá que el agua se eleva en los tubos a mayor altura
que el nivel del líquido en el depósito. Esa altura será tanto ma-
yor cuanto más delgado sea el tubo. En general, puede decirse
que a menor diámetro, mayor es la altura do ascenso capilar.
En cambio, si so introducen tubos muy delgados en un de-
pósito con morcurio, dentro de cada tubo el mercurio descen-
derá más allá dol nivel que tiene en el depósito, y el descenso
será tanto mayor cuanto menor sea el diámetro del tubo.
Para comprender el ascenso y descenso capilar puedes pen-
sar en términos oe la cohesión y la adherencia: En el agua la
fuerza de adherencia con el vidrio supera a la cohesión, y por
eso se eleva el líquido. En cambio, en el mercurio la fuerza de
cohesión es muy grande y la adherencia es insignificante, por lo
que el mercurio baja dentro del tubo.
La capilaridad es esencial para ciertos fenómenos que ocu-
rren en la naturaleza, ya que por la transmisión capilar es po-
sible que la savia ascienda por los diversos conductos de las
plantas. En cambio, on los vasos capilares sanguíneos, que co-
Figura 2.2' La adherencia de las gotas de agua con
ios dedos manifiesta fuerzas entre las moléculas de
ambos cuerpos.
Vocabulario
Hidráulica. Parte de la física que estudia el
equilibrio y el movimiento de los líquidos.
Molécula, a) En general, en física se aplica
este término a la mínima partícula que cons-
tituye un sólido, un líquido o un gas. En
especial, en los líquidos las moléculas kon
partículas muy pequeñas (invisibles) que
ejercen, entre sí, fuerzas de cohesión y,
sobre los sólidos, fuerzas de adherencia.
b) En química, molécula es la mínima par-
tícula de un compuesto o de un elemento y
está formada por dos o más átomos. Esta
definición requiere algunas aclaraciones
que se harán en el estudio de la química.
Cohesión. Fuerza intermolecular que con-
serva el volumen de los líquidos y de los
sólidos.
Adherencia. Fuerza de atracción entre sói-
dos y líquidos.
Capilaridad. a) Ascenso en un tubo de un
líquido que moja las paredes de aquél, b)
Descenso del líquido cuando no moja las
paredes.
nectan a las arteriolas con las venas pequeñas, el fenómeno de
la capilaridad no participa en un grado tan importante. Hay que
destacar también el ascenso capilar del agua a través de ciertas
capas permeables de algunos terrenos, con lo cual es posible
que el líquido llegue a las raíces de las plantas.
Actividades
1. Consulta el campo de estudio de la hidráulica, para conocer sus
divisiones. Haz un resumen de las diferencias fundamentales de
esas divisiones.
2. Haz un resumen de algunas de las propiedades de las moléculas,
desde el punto de vista de la física y desde el punto de vista de la
química.
En especial, indica qué es lo que en física se llama fenómenos
moleculares en los líquidos.
3. Organiza una discusión en corrillo para tratar de interpretar la forma
que tienen las gotas de líquido, las burbujas dentro de un líquido y
las pompas de jabón.
4. Puedes hacer un experimento, en equipo, de capilaridad sin disponer
de tubos capilares. Se requieren dos placas de vidrio con sus bordes
pulidos, en forma de cuadrado de alrededor de 10 cm por lado,
y un depósito suficientemente grande para que en él quepan las
dos placas. El depósito se llena con agua coloreada con un tinte.
Se toman las dos placas y se colocan de manera que queden en
contacto por una arista, formando un ángulo pequeño. Sosteniendo
firme la arista de contacto y en posición vertical, introduce el conjunto
en el agua. Verás que el agua sube entre las dos placas a una altura
tanto mayor cuanto menor es el ángulo que forman las placas,
En tu libreta dibuja una figura que indique la colocación de las dos
placas y el ascenso del agua dentro de ellas.
5. Comenta con tus compañeros los conceptos de cohesión y adheren-
cia. Escribe en tu libreta las conclusiones a que hayan llegado.
6. Dibuja algunas figuras que ilustren el nivel que alcanza el líquido
que moja las paredes de un tubo en tubos capilares de distintos
diámetros.
7. Realiza el mismo ejercicio anterior, pero con un líquido que no moje
las paredes de los tubos (por ejemplo, mercurio en vidrio).
8. Haz una lista de casos en los que intervenga la capilaridad.
9. Haz un breve resumen sobre la capilaridad, en donde se exprese
su relación con los fenómenos de cohesión y adherencia. Indica
algunos ejemplos y dibújalos.
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