Grado 11
  1. Conceptos básicos de química  1.1. Importancia de la Química  1.2. Naturaleza y alcance de la química  1.3. leyes de la combinación química  1.3.1. Ley de conservación de la masa  1.3.2. La ley de las proporciones definidas  1.3.3. Ley de las proporciones múltiples  1.3.4. Ley de los volúmenes de gases  1.3.5. Ley de Avogadro  1.4. La teoría atómica de Dalton  1.5. Concepto de mol y masa molar  1.6. Composición porcentual  1.7. Fórmula empírica y molecular  1.8. Estequiometría y Cálculos Estequiométricos  1.9. Concepto de reactivo limitante
  2. Estructura del átomo  2.1. Descubrimiento del electrón, protón y neutrón  2.2. Modelo Atómico  2.2.1. Modelo de Thomson  2.2.2. El modelo de Rutherford  2.2.3. Modelo de Bohr  2.3. Modelo mecánico cuántico del átomo  2.4. Doble naturaleza de la materia y la radiación  2.5. El principio de incertidumbre de Heisenberg  2.6. Numeros cuánticos  2.7. Orbitales atómicos y sus formas  2.8. Configuración electrónica de los elementos  2.9. Aufbau principle  2.10. El principio de exclusión de Pauli  2.11. Regla de máxima multiplicidad de Hund  2.12. La hipótesis de De Broglie  2.13. Efecto fotoeléctrico
  3. Clasificación de elementos y periodicidad en propiedades  3.1. Desarrollo histórico de la tabla periódica  3.2. Ley Periódica Moderna y Tabla Periódica  3.3. Tendencias periódicas en propiedades  3.3.1. Radio Atómico e Iónico  3.3.2. Entalpía de ionización  3.3.3. Entalpía de ganancia de electrones  3.3.4. Electronegatividad  3.3.5. Valencia  3.3.6. Propiedades Metálicas y No Metálicas  3.3.7. Estados de oxidación  3.4. Propiedades Inusuales de los Primeros Elementos
  4. Enlace Químico y Estructura Molecular  4.1. Enfoque de Kossel-Lewis sobre el enlace químico  4.2. Enlace iónico o electrovalente  4.3. Enlace covalente y sus características  4.4. Parámetros de enlace  4.5. Teoría VSEPR  4.6. Teoría del enlace de valencia  4.7. Hibridación y sus tipos  4.8. Teoría del orbital molecular  4.8.1. Orden de enlace y estabilidad  4.9. Enlace de hidrógeno
  5. Estados de la materia  5.1. Fuerzas intermoleculares  5.2. Leyes de los gases  5.2.1. La ley de Boyle  5.2.2. La ley de Charles  5.2.3. La Ley de Avogadro  5.2.4. La ley de Dalton de las presiones parciales  5.2.5. La ley de difusión de Graham  5.3. Ecuación del Gas Ideal y Aplicaciones  5.4. Gases reales y desviaciones del comportamiento ideal  5.5. Teoría cinética molecular de los gases  5.6. Licuefacción de gases  5.7. Propiedades de los líquidos  5.8. Tensión superficial y viscosidad
  6. Thermodynamics  6.1. Sistema y entorno  6.2. Tipos de sistemas en termodinámica  6.3. Types of procedures  6.4. Primera ley de la termodinámica  6.5. Energía interna y entalpía  6.6. Capacidad calorífica y calor específico  6.7. La ley de Hess de la suma constante de calor  6.8. Entalpía de disociación de enlace  6.9. Entalpía de formación y combustión  6.10. Entalpía de disolución y neutralización  6.11. Espontaneidad y la segunda ley de la termodinámica  6.12. Energía libre de Gibbs y sus aplicaciones
  7. Equilibrio  7.1. El concepto de equilibrio  7.2. Constante de equilibrio y sus aplicaciones  7.3. El principio de Le Chatelier  7.4. Equilibrio iónico en soluciones  7.5. Teoría de Ácidos y Bases  7.5.1. Concepto de Arrhenius  7.5.2. Concepto de Bronsted-Lowry  7.5.3. Concepto de Lewis  7.6. Escala de pH y pOH  7.7. Common ion effect  7.8. Hidrólisis de sales  7.9. Sistemas tampón y su mecanismo de acción  7.10. Equilibrio de solubilidad de sales poco solubles
  8. Reacciones Redox  8.1. Oxidation and reduction concepts  8.2. Número de oxidación y sus aplicaciones  8.3. Reacciones Redox en términos de transferencia de electrones  8.4. Balanceando reacciones redox (métodos de número de oxidación y ion-electrón)  8.5. Tipos de reacciones redox  8.6. Celdas Electroquímicas y Reacciones Redox
  9. Hidrógeno  9.1. Posición del Hidrógeno en la Tabla Periódica  9.2. Isótopos de hidrógeno  9.3. Preparación de Hidrógeno  9.4. Propiedades del Hidrógeno  9.5. Hidruros y su clasificación  9.6. Agua y agua pesada  9.7. El peróxido de hidrógeno y sus propiedades  9.8. Usos del hidrógeno y sus compuestos
  10. Elementos del bloque s (metales alcalinos y alcalinotérreos)  10.1. Elementos del Grupo 1 - Propiedades y Tendencias  10.2. Elementos del Grupo 2 - Propiedades y Tendencias  10.3. Propiedades inusuales del litio y berilio  10.4. Compuestos importantes del sodio y sus usos  10.5. Compuestos importantes de magnesio y calcio
  11. Algunos elementos del bloque p  11.1. Introducción General a los Elementos del Bloque p  11.2. Elementos del Grupo 13  11.2.1. Boro y sus compuestos  11.3. Elementos del Grupo 14  11.3.1. El carbono y sus alótropos  11.3.2. Compuestos Importantes de Carbono y Silicio
  12. Química Orgánica - Algunos Principios y Técnicas Básicas  12.1. Clasificación y Nomenclatura de Compuestos Orgánicos  12.2. Representación estructural de compuestos orgánicos  12.3. Clasificación de reacciones orgánicas  12.4. Efectos Electrónicos en Química Orgánica  12.4.1. Efecto inductivo  12.4.2. Efecto de resonancia  12.4.3. Hiperconjugación  12.5. Mecanismo de reacción y especies intermedias  12.6. Purificación y análisis cualitativo de compuestos orgánicos
  13. Hidrocarburos  13.1. Hidrocarburos  13.1.1. Preparación y Propiedades de los Alquenos  13.2. Alqueno  13.2.1. Preparación y Propiedades de los Alquenos  13.2.2. Reacciones de adición electrofílica  13.3. Alquinos  13.3.1. Preparación y Propiedades de Los Alquinos  13.4. Hidrocarburos aromáticos  13.4.1. Estructura y propiedades del benceno  13.4.2. Reacciones de sustitución electrofílica del benceno
  14. Química Ambiental  14.1. Contaminación Ambiental  14.2. Contaminación atmosférica y el efecto invernadero  14.3. Contaminación del agua y métodos de tratamiento  14.4. Contaminación del suelo y sus efectos  14.5. Residuos industriales y su tratamiento  14.6. Estrategias para el control de la contaminación

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Tensión superficial y viscosidad


Comprender las propiedades de los fluidos, particularmente la tensión superficial y la viscosidad, es importante al adentrarse en el mundo de la química. Estas propiedades gobiernan una amplia gama de fenómenos, tanto en la naturaleza como en aplicaciones industriales. En esta discusión, exploraremos qué son la tensión superficial y la viscosidad, cómo funcionan y por qué son importantes.

1. Tensión superficial

La tensión superficial es la tendencia elástica de la superficie de un líquido que le permite lograr un área superficial mínima. Este fenómeno permite que objetos, incluso aquellos más densos que el líquido, floten en la superficie de un líquido sin hundirse.

1.1 ¿Qué causa la tensión superficial?

La tensión superficial surge debido a las fuerzas cohesivas entre las moléculas del líquido. En el volumen del líquido, cada molécula es atraída por igual en todas las direcciones por las moléculas de líquido vecinas, resultando en una fuerza neta de cero. Sin embargo, las moléculas en la superficie no tienen otras moléculas iguales a su alrededor y son atraídas hacia adentro. Esto crea una fuerza compresiva en la superficie del líquido, reduciendo su área superficial.

1.2 Ejemplos de tensión superficial

pequeñas gotas de agua

Debido a la tensión superficial, la gota tiene forma esférica. La esfera tiene el área superficial más pequeña para un volumen dado.

Otro ejemplo común de tensión superficial es la capacidad de algunos insectos para "caminar" sobre el agua, como los zapateros de agua. Distribuyen su peso corporal sobre un área de la superficie que no rompe la tensión superficial.

1.3 Expresión matemática de la tensión superficial

La tensión superficial, γ, se define como la fuerza ejercida por la superficie por unidad de longitud. Se representa matemáticamente como:

γ = F/L

Dónde:

  • γ es la tensión superficial,
  • F es la fuerza que actúa en la superficie,
  • L es la longitud sobre la cual actúa la fuerza.

2. Viscosidad

La viscosidad es una medida de la resistencia de un fluido al flujo. Describe la fricción interna entre capas de fluido en movimiento. Mayor viscosidad indica mayor resistencia al flujo, lo que significa que el fluido es "más espeso".

2.1 Causas de la viscosidad

La viscosidad es causada por las fuerzas intermoleculares entre las moléculas en un fluido, con el tamaño y la forma molecular también desempeñando un papel importante. Las moléculas más grandes o más complejas tienen mayor dificultad para pasar unas sobre otras, resultando en una mayor viscosidad.

2.2 Ejemplos de viscosidad

Considere la miel y el agua a temperatura ambiente. La miel es una sustancia con alta viscosidad, lo que significa que fluye mucho más lentamente que el agua, que tiene una viscosidad menor.

Miel Agua

Esta ilustración muestra que la miel (izquierda) fluye más lentamente que el agua (derecha) debido a su mayor viscosidad.

2.3 Expresión matemática de la viscosidad

La viscosidad, comúnmente denotada por η (eta), se expresa como la relación entre la tensión de corte y el gradiente de velocidad, como sigue:

η = τ / (dv/dy)

Dónde:

  • η es la viscosidad dinámica,
  • τ es la tensión de corte,
  • dv/dy es el gradiente de velocidad perpendicular a la dirección del flujo.

3. Comparación de la tensión superficial y la viscosidad

Aunque tanto la tensión superficial como la viscosidad son propiedades de los fluidos relacionadas con fuerzas intermoleculares, describen diferentes aspectos de los fluidos:

  • Tensión superficial está relacionada con la capacidad de un líquido para minimizar su área superficial debido a fuerzas intermoleculares.
  • Viscosidad se centra en la resistencia interna de un fluido al flujo debido a la fricción entre moléculas.

Ejemplo explicación

Considere un ejemplo: verter aceite de motor desde una botella. Cuando lo vierte, la tasa de flujo (la velocidad a la que sale) es mucho más lenta que la del agua. Esto se debe a que el aceite de motor tiene una viscosidad más alta. Sin embargo, cuando se derrama en una superficie plana, el aceite se extenderá en una capa delgada; esto se ve afectado por su tensión superficial, que es lo suficientemente alta como para extenderse incluso si es menor que la del agua.

En términos científicos, la tensión superficial y la viscosidad se ven afectadas por la temperatura. Generalmente, un aumento de temperatura conduce a una disminución de la viscosidad y la tensión superficial. Por ejemplo, calentar miel hace que se disuelva más fácilmente, lo que indica que su viscosidad disminuye. Por otro lado, la tensión superficial del agua disminuye cuando su temperatura aumenta.

4. Importancia en la vida cotidiana e industria

Tanto la tensión superficial como la viscosidad tienen un profundo impacto en la vida cotidiana y las aplicaciones industriales:

4.1 Aplicaciones de la tensión superficial

  • Detergentes y jabones: Estos reducen la tensión superficial del agua, aumentando su capacidad de esparcirse y mojar superficies, haciendo la limpieza más efectiva.
  • Membranas biológicas: Las membranas celulares dependen de la tensión superficial para su integridad estructural y función.

4.2 Aplicación de la viscosidad

  • Lubricantes: Los aceites de motor se formulan para una viscosidad específica, asegurando que proporcionen una lubricación adecuada sin ser demasiado espesos o delgados.
  • Industria alimentaria: La viscosidad del chocolate es importante durante la fabricación para asegurar la textura y el sabor correctos.

5. Conclusión

Comprender la tensión superficial y la viscosidad nos ayuda a entender una variedad de procesos naturales e industriales. Desde la forma en que se forman las gotas de agua hasta la forma en que se forman los jarabes, estas propiedades son cruciales para el comportamiento de los líquidos. Reconocer las causas y efectos de estas propiedades permite aplicaciones que mejoran la vida diaria y promueven el avance tecnológico.


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Tensión superficial y viscosidad

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