No es un truco, es ciencia. Experimento sobre la tensión superficial y la cohesión de las moléculas

He aquí otro de los fabulosos experimentos de Manuel Días. Se trata de una experiencia en la cual podemos entender mejor los fenómenos de cohesión molecular y tensión superficial. Utilizaremos elementos hogareños, de modo que no tendrás problemas para conseguirlos. Veamos qué necesitamos.

Materiales:
* 1 Vaso
* 1 Carta o naipe
* Monedas pequeñas

Procedimiento:
Primero vamos a demostrar que sin el agua, la carta se caerá. Para ello, coloca justamente la carta haciendo equilibrio sobre el borde del vaso vacío. Apoya ahora una moneda sobre el extremo mas alejado del vaso, y verás como el naipe se inclina y se cae.

Ahora llena el vaso con agua, hasta que rebalse. Nuevamente pon la carta como antes, y haces lo mismo con la moneda. Como notarás, el naipe no sólo que no se cae, sino que además soportará el peso de mas monedas.

Si prestas atención, verás que el agua “se estira”, como si estuviese haciendo fuerza para tener la carta. A continuación, un video en donde se nuestra el procedimiento:

¿Cómo funciona?
Como mencionamos al comienzo de este experimento, se trata de los fenómenos de cohesión molecular y tensión superficial (los que a su vez se relacionan). Contaremos de que se trata cada uno, para luego sí explicar que sucede en el experimento.

Primero conozcamos un poco sobre la cohesión molecular. Se trata de una fuerza de atracción entre las moléculas. Como sabemos, la materia esta compuesta por átomos, los cuales a su vez pueden formar moléculas. En el caso del agua, las moléculas de la misma se atraen fuertemente gracias a la cohesión, dando como resultado las conocidas “gotas de agua”. Si no fuera por estas fuerzas, cada molécula se dispersaría de las demás, como si fueran polvo.

La tensión superficial, es un fenómeno que ya explicamos en muchos experimentos caseros, como por ejemplo: Experimento de la aguja que flota. Allí contamos que se trata de una fina capa que se genera sobre líquidos como el agua, la cual actúa como una resistente membrana. Si tienes dudas visita el enlace anterior, y lee la sección “¿Cómo funciona?” de dicho experimento.

Pero ¿qué relación hay entre la cohesión molecular y la tensión superficial?. Simple, que la tensión superficial del agua, es una consecuencia de la cohesión de sus moléculas. Es decir, la fuerza de atracción entre las moléculas de agua, termina por formar una “membrana” en la superficie del líquido, ya que las moléculas que se encuentran allí son atraídas sólo hacia adentro. La siguiente imagen da una mejor idea de lo que sucede:

Falta mencionar un pequeño fenómeno que ayuda a que este experimento pueda lograrse. Se trata de la adhesión molecular, la cual permite que el agua se adhiera a otras superficies. Esto se debe que las moléculas de agua poseen un gran potencial de polaridad y terminan “siendo atraída” por otros materiales.

Ahora bien, juntemos todos estos conceptos para entender lo que sucede, de una manera global. Cuando colocamos la carta en el borde, y el vaso no tiene agua, la misma queda haciendo equilibrio, pero ante la mas mínima perturbación pierde ese equilibrio y cae.

Cuando llenamos el vaso coa agua, y colocamos la carta, el agua termina adhiriéndose a la superficie, justamente por la “adhesión” de la que hablamos antes. Al colocar las monedas, el naipe intenta caerse, pero del lado opuesto, las moléculas adheridas a la carta son atraídas por las que están en el vaso. Dicha fuerza es suficiente como para evitar que el naipe y las monedas caigan.

Sobre los bordes de la carta, puede verse como el líquido se eleva en una delgada capa elástica, la que se debe justamente a la tensión superficial.

http://experimentoscaseros.net/2013/02/experimentos-sobre-cohesion-molecular-y-tension-superficial/