INFORME DE LABORATORIO 1

DETERMINACIÓN DE LA VISCOSIDAD Y TENSIÓN SUPERFICIAL DE LOS

LÍQUIDOS.

GRUPO 1
SUBGRUPO 5

LEIDER YESITH BORREGO NAVARRO

EVYS MARTÍNEZ GIL
JESUS DAVID RODRIGUEZ LIÑAN
DINA LUZ ZAMBRANO ACUÑA

DOCENTE: CLAUDIA BARÓN

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR

FACULTAD DE CIENCIAS BÁSICAS Y EDUCACIÓN
LICENCIATURA EN CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
VALLEDUPAR - CESAR
2021
INTRODUCCIÓN
La tensión superficial es responsable de la resistencia que un líquido presenta a la
penetración de su superficie, de la tendencia a la forma esférica de las gotas del
líquido, del ascenso de los líquidos en los tubos capilares y de la flotación de objetos
u organismos en la superficie de los líquidos.Termodinámicamente la tensión
superficial es un fenómeno de superficie y es la tendencia de un líquido a disminuir
su superficie hasta que su energía de superficie potencial es mínima, condición
necesaria para que el equilibrio sea estable. Como la esfera presenta un área
mínima para un volumen dado, entonces por la acción de la tensión superficial, la
tendencia de una porción de un líquido lleva a formar una esfera o a que se
produzca una superficie curva o menisco cuando está en contacto un líquido con un
recipiente.
La viscosidad es una medida de la resistencia de los líquidos a fluir, donde cuanto
más viscoso es un líquido, más lento es su flujo. La viscosidad además es una
propiedad afectada por factores, como por ejemplo la de un líquido suele disminuir
con el aumento de la temperatura; por esta razón la miel caliente fluye más rápido
que cuando está fría. Los líquidos con fuerzas intermoleculares fuertes son más
viscosos que los que tienen fuerzas intermoleculares débiles. El agua tiene mayor
viscosidad que muchos otros líquidos por su capacidad para formar enlaces de
hidrógeno.
FUNDAMENTO TEÓRICO

TENSIÓN SUPERFICIAL: Las moléculas de un líquido se atraen entre sí, de ahí

que el líquido esté “cohesionado”. Cuando hay una superficie, las moléculas que
están justo debajo de la superficie sienten fuerzas hacia los lados, horizontalmente,
y hacia abajo, pero no hacia arriba, porque no hay moléculas encima de la
superficie.
El resultado es que las moléculas que se encuentran en la superficie son atraídas
hacia el interior de éste. Para algunos efectos, esta película de moléculas
superficiales se comporta en forma similar a una membrana elástica tirante (la goma
de un globo, por ejemplo). De este modo, es la tensión superficial la que cierra una
gota y es capaz de sostenerla contra la gravedad mientras cuelga desde un gotario.
Ella explica también la formación de burbujas.

La tensión superficial se define en general como la fuerza que hace la superficie (la
“goma” que se menciona antes) dividida por la longitud del borde de esa superficie
(no es fuerza dividida por el área de la superficie, sino dividida por la longitud del
perímetro de esa superficie).

Las fuerzas que se encargan de la tensión superficial son la adhesión y la

cohesión.

Adhesión: La adhesión es la propiedad de la materia por la cual se unen y plasman

dos superficies de sustancias iguales o diferentes cuando entran en contacto, y se
mantienen juntas por fuerzas intermoleculares.
La adhesión ha jugado un papel muy importante en muchos aspectos de las
técnicas de construcción tradicionales.

Cohesión: Es la atracción entre moléculas que mantiene unidas las partículas de

una sustancia. La cohesión es diferente de la adhesión; la cohesión es la fuerza de
atracción entre partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo, mientras que la
adhesión es la interacción entre las superficies de distintos cuerpos.
En el agua la fuerza de cohesión es elevada por causa de los puentes de hidrógeno
que mantienen las moléculas de agua fuertemente unidas, formando una estructura
compacta que la convierte en un líquido casi incompresible. Al no poder comprimirse
puede funcionar en algunos animales como un esqueleto hidrostático, como ocurre
en algunos gusanos perforadores capaces de agujerear la roca mediante la presión
generada por sus líquidos internos.

Cohesión en diferentes estados.

Tanto los gases como los líquidos son fluidos, pero los líquidos tienen una
propiedad de la que carecen los gases: tienen una superficie “libre”, o sea tienen
una superficie cuya forma no está determinada por la forma del recipiente que lo
contiene. Esta superficie se forma por una combinación de atracción gravitacional
de la tierra (fuerza ocasionada por el peso) y de fuerzas entre moléculas del líquido.
Una consecuencia de eso es que en la superficie de los líquidos actúa una fuerza
que no está presente en el interior de los líquidos (salvo que haya burbujas en el
interior), por eso llamada “tensión superficial”. Aunque relativamente pequeña, esta
fuerza es determinante para muchos procesos biológicos, para la formación de
burbujas, para la formación de olas pequeñas, etc.

También en los gases, la fuerza de cohesión puede observarse en su licuefacción,

que tiene lugar al comprimir una serie de moléculas y producir fuerza de atracción
suficientemente altas para proporcionar una estructura líquida.

En los líquidos, la cohesión se refleja en la tensión superficial, causada por una

fuerza no equilibrada hacia el interior del líquido que actúa sobre las moléculas
superficiales, y también en la transformación de un líquido en sólido cuando se
comprimen las moléculas lo suficiente. En los sólidos, la cohesión depende de cómo
estén distribuidos los átomos, las moléculas y los iones, lo que a su vez depende del
estado de equilibrio (o desequilibrio) de las partículas atómicas. Muchos
compuestos orgánicos, por ejemplo, forman cristales moleculares, en los que los
átomos están fuertemente unidos dentro de las moléculas, pero éstas se encuentran
poco unidas entre sí.
Fuente: Tensión superficial.

VISCOSIDAD: Los fluidos reales se caracterizan por poseer una resistencia a fluir
llamada viscosidad . Eso significa que en la práctica para mantener la velocidad en
un líquido es necesario aplicar una fuerza o presión, y si dicha fuerza cesa el
movimiento del fluido cesa eventualmente tras un tiempo finito. La viscosidad de un
líquido crece al aumentar el número de moles y disminuye al crecer la temperatura.
La viscosidad es una medida de la resistencia al desplazamiento de un fluido
cuando existe una diferencia de presión. Cuando un líquido o un gas fluyen se
supone la existencia de una capa estacionaria, de líquido o gas, adherida sobre la
superficie del material a través del cual se presenta el flujo. La segunda capa roza
con la adherida superficialmente y esta segunda con una tercera y así
sucesivamente. Este roce entre las capas sucesivas es el responsable de la
oposición al flujo o sea el responsable de la viscosidad.

La viscosidad de un fluido se determina por medio de un viscosímetro entre los

cuales el más utilizado es el de Ostwald, este se utiliza para determinar viscosidad
relativa.
Este procedimiento consiste en medir el tiempo que tarda en descender cada líquido
una distancia por un tubo capilar pequeño de cristal a causa de una diferencia de
presión desconocida. Análogamente a las densidades, se mide el tiempo para el
agua, cuya viscosidad es conocida (varía según la temperatura medida), con lo que
a partir de la viscosidad relativa se puede obtener la viscosidad de cada líquido.

La viscosidad depende de dos factores importantes:

● Las fuerzas de cohesión entre las moléculas.
● La rapidez de transferencia de cantidad de movimiento molecular.

Por lo tanto es directamente dependiente de la densidad de la sustancia. Cuando

aumenta la temperatura de un líquido, aumenta la energía cinética de sus moléculas
y, por tanto, las fuerzas de cohesión disminuyen en magnitud. Esto hace que
disminuya la viscosidad.
Por lo que cuanto mayores son las fuerzas intermoleculares de un líquido, sus
moléculas tienen mayor dificultad de desplazarse entre sí, por lo tanto la sustancia
es más viscosa. También los líquidos que están formados por moléculas largas y
flexibles que pueden doblarse y enredarse entre sí, son más viscosos.
Fuente: Viscosidad.
OBJETIVOS

● Determina la viscosidad de un líquido a partir de otro de densidad y

viscosidad conocida.
● Observa la propiedad de los líquidos de que su superficie se comporta como
membrana invisible.
MATERIALES Y REACTIVOS
Aceite de cocina.
Jeringa.
Detergente en polvo.
Jabón líquido.
Miel de abeja.
2 monedas grandes.
Cubetas de plástico.
Hoja de papel.
Copa de vidrio.
Cronómetro.
Pitillos.
Colorante azul.
Botellas de plástico.
Agua.
PROCEDIMIENTO

1. DETERMINACIÓN DE LA VISCOSIDAD:

Primer paso: Se toma una botella de plástico y se agrega 5ml de agua. Dejar caer
todo el contenido de la botella de plástico en un vaso midiendo el tiempo que toma
este en desocuparse.
Segundo paso: Se realizó el procedimiento anterior, cambiando el agua por aceite
de cocina, luego por miel de abeja.

El primer y segundo paso se realizaron a diferentes temperaturas (frío, ambiente y

caliente), se realizó un cuadro con los datos obtenidos para establecer la influencia
de la temperatura en la viscosidad de los líquidos.

Datos obtenidos

2. DETERMINACIÓN DE LA TENSIÓN SUPERFICIAL.

a) El agua no se cae de una moneda.
● Se lavaron, enjuagaron y secaron bien 2 monedas grandes.
● Con una jeringa se pone agua en las monedas.
● Se observa que el agua no se cae, al contrario, tomó forma de una cápsula.
● Cuando se formó perfectamente bien la cápsula en las dos monedas, a una
moneda se agregaron unas gotas de detergente líquido y ver como el agua
se desparramó.

b) Desplazamiento de un barquito de papel.

● Se colocó en una cubeta de plástico agua hasta casi llenarla.
● Se construyó un barquito de papel. (Pequeño)
● Se colocó el barquito cuidadosamente sobre la superficie del agua en un
extremo del recipiente.
● Con un palillo se tomó detergente líquido y se adicionó una gota en la parte
posterior del barquito.
● Se puede observar el movimiento rápido del barquito hacia el otro extremo
del recipiente.

c) El agua se cuelga de las paredes de vidrio y sube.

● En una copa de vidrio se colocó agua hasta la mitad.
● Se espera a que se deje de mover y se observó por fuera, la altura del nivel
de agua, y la superficie que no es plana.
● Se introduce la mina de un lapicero vacía a la copa y se observó que el nivel
de agua en la mina subió más que el agua en la copa.
d) El plástico flota y se mueve.
● Se pone agua en una cubeta de plástico hasta casi llenarlo.
● Se espera hasta que el agua no se mueva.
● Se ponen dos pitillos de plástico en la superficie en forma horizontal.
● Con otro pitillo se mantuvieron separados en forma paralela.
● Lentamente con una jeringa con detergente líquido se colocó una gota
suavemente en la superficie del agua entre los pitillos.
● Se observa el movimiento rápido de los pitillos.

PREGUNTAS
1. Explique en términos de fuerza intermolecular la viscosidad de las variables
utilizadas en el laboratorio, y relacionarlas con la densidad y tiempo de caída
de cada una de ellas.

2. ¿Qué es más viscoso el aceite del motor o la gasolina? describe el efecto

del calor sobre la viscosidad.
Es más viscoso el aceite de motor gracias a que a mayor temperatura menos
viscoso es.
Ejemplo: si está a temperatura de arranque o baja es muy viscoso, que cuando está
en funcionamiento el motor ya está caliente el aceite se pone menos viscoso.

3. Explique por qué un aceite de motor de baja viscosidad, como el SAE10, es

preferible durante un invierno muy frío. ¿Por qué no se usa este aceite durante
los veranos calurosos?

4. Describe en términos de fuerzas intermoleculares la causa del fenómeno de

la tensión superficial.
Se debe a que la fuerza que afectan a cada molécula son diferentes en el interior
del líquido cada molécula está sometida a fuerza de atracción que en promedio se
anulan. Esto permite que la molécula tenga una energía bastante baja.

5. ¿Qué es un tensoactivo y que efecto produce sobre la tensión superficial

del agua?
Son moléculas orgánicas que modifican las fuerzas de superficie o atracción
existente entre las moléculas de una sustancia líquida en la superficie de contacto
con un sólido, disminuye la tensión superficial.

6. ¿Por qué forma el agua perlas sobre la cubierta del motor del automóvil
recién encerado? ¿Por qué no ocurre lo mismo sobre un automóvil sucio?
La razón es que debido a que el agua tiene una propiedad específica que se llama
tensión superficial y la cera actúa como película impermeable sobre la cubierta del
motor dejándola sin irregularidades y la tensión superficial de agua hace que
queden esas gotitas.
Sin cera el motor queda con irregularidades haciendo que la tensión se rompa.

7. ¿Describa por qué una persona puede (con mucho cuidado) llenar un vaso
de agua hasta más arriba del borde?
Esto se da gracias a las propiedades cohesivas de las moléculas de agua, esto es la
tendencia que tiene el agua a pegarse unas a otras.

CONCLUSIONES
● Al formarse una película, la tensión superficial es la fuerza que mantiene
unidas las moléculas de una superficie con la misma magnitud en todas
direcciones.
● La viscosidad es una propiedad que varía con respecto a cada compuesto,
pues a nivel estructural las fuerzas intermoleculares que presenten mientras
fuertes sean, el compuesto será más viscoso.
● Finalmente, se entendió que la viscosidad es alterada por factores externos
como la temperatura, a la cual es inversamente proporcional, lo cual fue
verificado en todos los resultados analizados.

BIBLIOGRAFÍA

Delgado, F. (2012, 19 noviembre). Informe de Tensión Superficial. Scribd.

https://es.scribd.com/doc/139569406/Informe-de-Tension-Superficial
Gómez, U. (2018, 1 marzo). VISCOSIDAD. Viscosidad.
http://fisicoquimica230med.blogspot.com/2012/10/viscosidad_30.html

Arboleda, J. J. (2014, 11 octubre). Tension Superficial. Tensión superficial.

https://hernanleon1002.wordpress.com/fisica-de-fluidos-y-termodinamica/segundo-
corte/marco-teorico/tension-superficial/#:%7E:text=TENSI%C3%93N
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ANEXOS