Introducción
La tensión superficial del agua es una propiedad física que hace que la superficie del agua se comporte como una “membrana elástica”. Esto permite que el agua forme gotas prácticamente esféricas y que se acumule encima de superficies sin derramarse inmediatamente. En esta actividad veremos este fenómeno contando cuántas gotas de agua pueden colocarse sobre una moneda antes de que el agua se derrame.
Objetivos
- Observar y cuantificar la tensión superficial del agua.
- Relacionar la tensión superficial con las fuerzas intermoleculares (cohesión entre moléculas de agua).
- Desarrollar habilidades de medición, observación y análisis en un experimento sencillo.
- Comparar cómo cambia la tensión superficial al añadir jabón/detergente al agua.
Materiales
- Una moneda (por ejemplo, de 5 o 20 céntimos).
- Cuentagotas o pipeta.
- Agua (puede llevar unas gotas de colorante para ver mejor las gotas).
- Detergente o jabón líquido para comparar efectos.
Fundamento científico
La tensión superficial se origina a partir de las fuerzas de cohesión entre las moléculas del agua: cada molécula se atrae fuertemente a sus vecinas mediante enlaces de hidrógeno. En la superficie del agua, las moléculas no están rodeadas por otras moléculas en todas direcciones, lo que provoca que se atraigan especialmente hacia las moléculas laterales e inferiores, creando una “piel” en la superficie del líquido. Esta “piel” permite que pequeñas cantidades de agua formen gotas y que se puedan acumular varias gotas sobre una moneda antes de que la fuerza de la gravedad supere a la tensión superficial y el agua se derrame.
Procedimiento
Preparación del experimento
Coloca la moneda limpia sobre una superficie plana y seca. Prepara el cuentagotas con agua (con colorante si lo deseas para facilitar la observación).
Depositar gotas
Con el cuentagotas, deja caer una gota de agua a la vez sobre la superficie de la moneda. Hazlo lentamente y con cuidado para no romper la tensión superficial.
Contar las gotas
Cuenta cuántas gotas puedes añadir antes de que el agua empiece a derramarse por los bordes de la moneda. Observa cómo el agua va formando una cúpula sobre la moneda gracias a la tensión superficial.
Comparación con detergente
Limpia la moneda y repite el experimento añadiendo una pequeña cantidad de detergente al agua. Observa si cambia el número de gotas que puedes colocar antes de que se derrame (normalmente se necesitarán menos gotas porque el detergente reduce la tensión superficial).
Registro y discusión
Anota los resultados en una tabla y reflexiona:
- ¿Cuántas gotas cabían con agua pura?
- ¿Cuántas con agua jabonosa (si aplicaste esta parte)?
- ¿Qué conclusiones puedes sacar sobre la tensión superficial?
Referencias
Fundación Aquae Tensión superficial del agua sobre una moneda