¿Alguna vez has visto un insecto zancudo de agua caminando sobre el agua y te has preguntado cómo pudo hacerlo sin hundirse? Según el USGS, el zancudo acuático es un ejemplo de la naturaleza de la tensión superficial. El insecto no pesa lo suficiente para penetrar en la superficie del agua.
¿Qué es la tensión superficial?
El diccionario Merriam-Webster define la tensión superficial como:"La fuerza que hace que las moléculas en la superficie de un líquido se junten y formen una capa".
La tensión superficial es básicamente una membrana elástica formada por moléculas de agua. Puede ser perturbado por detergentes, que bajan la tensión del agua, objetos pesados o por el agua que se remueve. Un buen ejemplo es la forma de una gota de lluvia. La gota de lluvia se mantiene unida debido a la tensión superficial, pero cuando golpea una superficie dura, la gota de lluvia estalla. Para ver el concepto de tensión superficial y cómo se puede romper, pruebe los dos experimentos a continuación.
Pimienta mi agua
Una de las maneras más fáciles de mostrar la tensión superficial es rociar algo sobre la superficie del agua que sea más liviano que el agua, como pimienta o hierbas secas. La pimienta crea el efecto más dramático ya que es oscura contra el agua, pero también puedes usar una especia colorida como el pimentón para lograr el mismo efecto.
Lo que enseña este experimento
Este experimento enseña el concepto de tensión superficial. La superficie del agua en el recipiente se une para crear una especie de membrana. Solo algo más pesado que el agua puede penetrar en la superficie. El pimiento es más ligero que el agua, por lo que no penetra en la membrana. Sin embargo, si se interrumpe la tensión superficial, que es por el jabón para lavar platos, la membrana se rompe y el objeto más ligero se hundirá debajo de la superficie del agua.
Necesitarás
- Cuenco
- Agua
- Cuchara (no tiene que ser de metal)
- Pimienta negra molida u otra especia
- Jabón para lavar platos (Dawn funciona mejor)
Qué hacer
- Llene el recipiente con agua hasta aproximadamente una pulgada por debajo del borde del recipiente.
- Vierta aproximadamente una moneda de diez centavos de Dawn en la cuchara y luego use sus dedos para cubrir completamente la cuchara con el jabón para lavar platos. No debe gotear de la cuchara, pero la cuchara debe estar cubierta.
- Espolvorea pimienta hasta que cubra la superficie del agua como se muestra a continuación.
- Observe cuidadosamente y coloque la cuchara con mucho cuidado en el agua en el centro del recipiente. No revuelva ni mueva la cuchara. Solo quieres romper la tensión superficial, no perturbar el agua. La pimienta debe esparcirse hacia los lados del recipiente donde la tensión superficial no se haya alterado.
Tensión superficial de teñido anudado
Este experimento utiliza colorante alimentario para mostrarle a su hijo lo que sucede cuando se altera la tensión superficial del agua.
Lo que enseña este experimento
Este es un buen experimento para comenzar a enseñar el concepto de enlaces químicos. La leche se compone de diferentes vitaminas y, por lo tanto, reacciona de manera un poco diferente que el agua a la tensión superficial, o enlaces químicos, que se rompen. Donde el experimento de la pimienta vio que la pimienta se dispersaba desde el centro hacia los bordes, este experimento creará un remolino de colores.
El jabón para lavar platos es polar por un lado y no polar por el otro (bipolar) y, por lo tanto, debilita los enlaces químicos de la leche y rompe la tensión superficial.
Necesitarás
- Plato de papel o tazón poco profundo
- Leche (entera, 2%, etc.)
- Colorante alimentario en verde, rojo, azul y amarillo
- Jabón para lavar platos (Dawn funciona bien)
- cuchara
Qué hacer
- Vierta suficiente leche en el plato o tazón para crear una superficie sólida. No debería poder ver la superficie del plato o del bol.
- Coloca tres gotas de cada color en cuatro círculos en el centro de la leche. Está bien si las gotas de colorante para alimentos no son perfectamente redondas. El experimento seguirá funcionando.
- Cubra una cuchara con jabón para lavar platos. El jabón no debe gotear de la cuchara, pero la cuchara debe estar completamente cubierta con el jabón.
- Lavarse las manos.
- Coloca la cuchara en el centro de la leche y mantenla ahí.
- Observe cómo los colores se arremolinan y se mezclan en un diseño de teñido anudado.
Polaridad de las moléculas de agua
El agua está formada por dos moléculas de hidrógeno y una molécula de oxígeno. La tensión superficial es causada por la polaridad de las moléculas de agua y el enlace de las moléculas de hidrógeno. Solo perturbando esta polaridad se puede romper la tensión superficial. La tensión superficial es un estudio interesante y algunos experimentos divertidos. ¿No es fascinante la ciencia?