La tensión superficial del agua es de aproximadamente 72 mN / ma temperatura ambiente, que es una de las tensiones superficiales más altas para el líquido. Solo hay un líquido que tiene una tensión superficial más alta y ese es el mercurio, que es un metal líquido con una tensión superficial de casi 500 mN / m. Por qué la tensión superficial del mercurio es tan alta también será evidente después de leer esta breve publicación de blog.
La alta tensión superficial del agua es causada por fuertes interacciones moleculares
La tensión superficial surge debido a interacciones cohesivas entre las moléculas en el líquido. En la mayor parte del líquido, las moléculas tienen moléculas vecinas en cada lado. Las moléculas se empujan entre sí por igual en todas las direcciones, lo que genera una fuerza neta de cero. Sin embargo, en la interfaz, las moléculas de líquido tienen solo la mitad de las moléculas de líquido vecinas en comparación con la mayor parte del líquido. Esto hace que la molécula se asocie más fuertemente con las moléculas de sus lados y provoca una fuerza neta hacia adentro hacia el líquido. Esta fuerza resiste la rotura de la superficie y se llama tensión superficial.
Con esta explicación en mente, queda claro que todos los líquidos tendrán la misma propiedad, pero por qué la tensión superficial del agua es mucho mayor que la del etanol, por ejemplo.
Para entender esto, debemos pensar en los enlaces entre las moléculas. Como se explicó, la fuerza de cohesión entre las moléculas provoca tensión superficial. Cuanto más fuerte sea la fuerza cohesiva, más fuerte será la tensión superficial. La molécula de agua tiene dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno a través de enlaces covalentes. Debido a la alta electronegatividad del oxígeno, tendrá una gran parte de la carga negativa en su costado, mientras que el hidrógeno tendrá una carga más positiva. Esto provoca una atracción electrostática entre el átomo de hidrógeno en una molécula y el átomo de oxígeno en otra. Los enlaces formados se denominan enlaces de hidrógeno y generan fuertes fuerzas de cohesión entre las moléculas de agua y una alta tensión superficial del agua.
Como se mencionó al principio del blog, esto también explica por qué el mercurio tiene una tensión superficial tan alta. Como el mercurio es un metal, los enlaces entre las moléculas son enlaces metálicos que son mucho más fuertes que los enlaces de hidrógeno, lo que genera fuerzas de cohesión muy altas y una alta tensión superficial.
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