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Química
idade: 14 – 17

De gota em gota...

A tensão superficial pode manter um volume surpreendente de água sobre uma moeda. Se a tensão superficial é reduzida, por exemplo pela adição de um surfactante, a água transborda em um volume muito menor.

Tópicos e objetivos

Ver o efeito e a força da tensão superficial.

Mesmo pequenas quantidades de agentes tensioativos podem reduzir significativamente a tensão superficial da água.

Moedas
Água
Detergente
Pipetas (ou canudos e clipes de papel)
Papel toalha
Preparação

Se não tiver pipetas para seus alunos, você pode improvisar algumas com canudos e clipes de papel como mostrado na última imagem.

Tarefa dos alunos

Coloque duas moedas iguais sobre o papel toalha. Esfregue um pouco de detergente em um dedo e toque uma das moedas. Em seguida, comece a jogar água sobre as moedas.

1. Quantas gotas de água você consegue colocar em cada moeda antes de que começe a transbordar?

2. Como você explica a diferença entre os dois casos?

Perguntas orientadoras
(se for necessário)

O que mantém as moléculas de água juntas?
› Principalmente ligações de hidrogênio que se formam devido à atração eletrostática entre os átomos de hidrogênio e oxigênio parcialmente carregadas de diferentes moléculas de água (ver também 'Canudo mágico').

As moléculas de água na superfície do ar são mais atraídas pelas moléculas de ar ou por outras moléculas de água?
› Pelas moléculas de água.

Para aonde vão as moléculas surfactantes do detergente quando entram em contato com a água?
› Para a superfície da água (ver também 'Pimenta fujona').

As moléculas surfactantes se mantêm tão unidas quanto as moléculas de água?
› Não.

Conclusões

A coesão é uma força de atração entre as moléculas de um líquido que causa a formação de gotas. No caso da água, a coesão vem principalmente de ligações de hidrogênio entre as moléculas de água. Mesmo um pouco de agente tensioativo (como o detergente) no líquido formará uma película sobre a superfície da água que tem forças intermoleculares bem mais fracas (van der Waals) para segurar a gota em conjunto - comumente conhecida como tensão superficial mais baixa. A água sobre a moeda com o detergente irá, portanto, transbordar após uma quantidade menor de gotas do que a água sobre a moeda sem detergente.