Química general/Líquidos

Cohesión y AdhesiónEditar

Las gotas de agua se adhieren a una tela de araña. Su forma redonda se debe a la cohesión.

Las moléculas de un líquido se atraen entre sí. Esto se llama cohesión. Las moléculas como el metano son no polares, por lo que se mantienen unidas sólo por las fuerzas de Van der Waals. Estas moléculas tienen una cohesión mínima. En cambio, las moléculas de agua utilizan enlaces de hidrógeno, por lo que presentan una fuerte cohesión. Un líquido cohesivo formará gotas más esféricas y tendrá una tensión superficial mucho mayor.

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La adhesión es la atracción de una molécula líquida a su entorno. Los líquidos adhesivos mostrarán una acción capilar. También son más «húmedos». El mercurio es muy cohesivo, pero no adhesivo. Por ello, no deja residuos al rodar por una superficie. El agua, en cambio, es mucho más adhesiva. Cuando el agua rueda por una superficie, moja esa superficie porque algunas de las moléculas se adhieren a ella.

Tensión superficial y acción capilarEditar

Cuando las gotas de agua están sobre una superficie impermeable (a prueba de agua), tienden a formar cuentas. Esto se debe a su tensión superficial. Las moléculas del líquido tiran unas de otras, y como resultado disminuyen su superficie. Las moléculas que se encuentran en el límite del líquido son atraídas hacia dentro, lo que provoca una forma de gota. Cuando el agua está en una superficie permeable, se extiende, como puede verse con el agua en una toalla de papel. Esta acción capilar explica cómo el agua del suelo llega a la copa de los árboles de cientos de metros de altura.

  • Los líquidos adhesivos (como el agua pero no el mercurio) subirán por un tubo estrecho.

  • Los líquidos adhesivos tienen tensión superficial para mantenerse en gotas.

PresiónEditar

Los líquidos distribuirán la presión uniformemente. Este concepto, conocido como Ley de Pascal, es crucial para equipos como los frenos hidráulicos. Es el resultado de su incompresibilidad.

¡Pista útil!

Si no hay presión atmosférica (un vacío, como el espacio exterior), los líquidos no pueden formarse.

Los líquidos se evaporarán. Aunque la energía cinética media de las moléculas es demasiado baja para superar el enlace y convertirse en un gas, las moléculas individuales tendrán ocasionalmente una energía superior a la media y se liberarán de la superficie del líquido. La molécula escapa entonces a la fase gaseosa. Sin embargo, al mismo tiempo, una molécula de gas puede chocar con la superficie del líquido y frenar lo suficiente como para unirse a él. Un vaso de agua que se deja al aire libre bajo el sol acabará por vaciarse. La luz del sol añade energía a las moléculas, permitiendo que algunas escapen en forma de gas. Al final, todas las moléculas escaparán. La tendencia de un líquido a evaporarse depende de sus fuerzas intermoleculares. Los líquidos volátiles tienden a evaporarse rápidamente y tienen fuerzas intermoleculares relativamente débiles que mantienen unidas a las moléculas, lo que facilita su salida de la fase líquida. Por el contrario, los líquidos no volátiles no se evaporan de forma visible debido a la presencia de fuerzas intermoleculares muy fuertes.

La evaporación aumenta con la temperatura. Se puede medir por la presión de vapor, la cantidad de presión ejercida por el gas evaporado sobre la superficie del líquido. La presión de vapor aumenta con la temperatura, y una vez que alcanza la presión de la atmósfera circundante, el líquido hierve. La presión de vapor también depende de la intensidad de las fuerzas intermoleculares en el líquido.

ViscosidadEditar

La viscosidad se refiere a la resistencia del líquido a fluir. Por ejemplo, el jarabe de arce tiene una viscosidad relativamente alta en comparación con el agua porque el jarabe de arce fluye mucho más lentamente que el agua, que fluye con relativa rapidez y facilidad. La diferencia de viscosidad entre estos dos líquidos se debe a las fuerzas de atracción dentro del líquido específico. Para fluir, las moléculas deben rodar y moverse unas sobre otras. Una solución con bajas fuerzas de atracción permitiría que las moléculas se movieran de manera más libre y fácil, disminuyendo la viscosidad.

En la mayoría de los casos, la viscosidad de un líquido disminuye a medida que se aumenta la temperatura de un líquido. El aumento de la temperatura de un líquido hace que las moléculas tengan una mayor energía cinética. Este aumento de la energía cinética rompe las fuerzas intermoleculares presentes en el líquido. Como la viscosidad depende de estas fuerzas de atracción, la viscosidad disminuirá al aumentar la energía cinética.

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