CAPILARIDAD DE LOS LIQUIDOS
La capilaridad es una propiedad de los líquidos que depende de su
tensión superficial (la cual, a su vez, depende de la cohesión o
fuerza intermolecular del líquido), que le
confiere la capacidad de subir o bajar por un tubo capilar.
Para entenderlo, veamos un experimento
clasico
En un recipiente se vierte agua (coloreada de un cierto tinte para ver con
mayor claridad el efecto que se produce).
Se introduce en el recipiente un tubo de cristal
alargado y estrecho. Inmediatamente parte de agua del recipiente ascendera por el tubo
hasta alcanzar una altura determinada, esta altura sera tal que el peso del líquido que quede dentro del tubo sea igual a la tensión
superficial de dicho líquido.
Si cogemos un tubo con un mayor diametro el
agua que ascendera por él llegara a menor altura pero el
peso del líquido que queda dentro del tubo también
es igual a la tensión superficial de dicho
líquido. Agua
Mercurio |
Efectos de capilaridad. |
Si se tuviese un tubo tan fino como el de un
cabello, la cantidad de líquido ascendería mucho mas en
altura pero el peso del
líquido que queda dentro del
tubo también es igual a la tensión superficial de dicho
líquido.
A este fenómeno se le conoce como Capilaridad líquida.
Si tomamos un tubo de cristal grueso comunicado con
uno fino y echamos agua en él se vera cómo en el tubo
grueso el agua alcanza menos altura que en el fino, como se ilustra en la figura
a la izquierda.
Si hacemos la misma prueba con mercurio en vez de con agua (tal
como se compara
en la misma figura) resultara que en el tubo grueso el mercurio alcanza
mas altura que en el fino.
Ademas, en el primer caso, se puede ver que el agua se une con la pared del
tubo (menisco) de forma cóncava, mientras que con el mercurio lo hace de
forma convexa.
El orbital participo p que no en la hibridación ocupa un lugar perpendicular al
plano que sostiene a los tres orbitales Sp2
El enlace doble se forma de la siguiente manera:
Uno de los orbitales sp2 de un C se enlaza con otro orbital sp2 del otro C formando un
enlace llamado sigma. El otro enlace está constituido por la superposición de
los enlaces p que no participaron en la hibridación. Esta
unión se denomina Pi (∏).
Así tenemos por ejemplo Eteno, Propeno, Buteno, etc.
Al nombrar Alquenos y Alquinos a la doble o triple ligadura se le adjudica un número que corresponde a laubicación de dicha ligadura.
ALQUINOS
Estos presentan una triple ligadura entre dos carbonos vecinos. Con respecto a
la nomenclatura la terminación ano o eno se cambia por ino. Aquí hay dos
hidrógenos menos que en los alquenos. Su fórmula general es
CnH2n-2. La distancia entre carbonos vecinos con triple ligadura es de
unos 1.20 amstrong.
Para la formación de un
enlace triple, debemos considerar el otro tipo de hibridación que sufre el
átomo de C. La hibridación “sp”.
En esta hibridación, el orbital 2s se hibridiza con un
orbital p para formar dos nuevos orbitales híbridos llamados “sp”. Por otra
parte quedaran 2 orbitales p sin cambios por cada átomo de C.
El triple enlace que se genera en los alquinos está conformado por dos tipos de
uniones. Por un lado dos orbitales sp solapados
constituyendo una unión sigma. Y las otras dos se forman por
la superposición de los dos orbitales p de cada C. (Dos uniones ∏).
Alquilo
El grupo funcional alquilo (nombre derivado
de alcano con la terminación de radical -ilo) es
un sustituyente, formado por la separación de
un átomo dehidrógeno de un hidrocarburo saturado o alcano,1 para
que así el alcano pueda enlazarse a otro átomo o grupo de átomos.
Se puede suponer que un grupo alquilo puede formarse a partir de un alcano,
pero estos grupos no existen por separado (en ese caso se llaman radicales
alquilo), o sea, los grupos alquilo no son compuestos en sí mismos, sino partes
decompuestos mayores.2 Los grupos alquilo siempre se encuentran unidos a
otro átomo o grupo de átomos, como en el gráfico de la derecha. A pesar de
ello, es interesante considerarlos como
partes que se pueden separar pues esto facilita la nomenclatura de los
compuestos orgánicos y la comprensión del
mecanismo de ciertas reacciones como
la transmetilación.
Así, si separamos un hidrógeno de
un metano (CH4) nos quedaría el grupo metilo (CH3-), pero
este grupo no puede estar aislado pues en ese caso sería el radical
metilo (CH3) altamente reactivo. Son muy frecuentes y aparecen como
sustituyentes o unidades estructurales en muchos compuestos orgánicos.
Benceno
El benceno es un hidrocarburo aromático de
fórmula molecular C6H6, (originariamente a él y sus derivados se le
denominaban compuestos aromáticos debido al olor característico que poseen). En
el benceno cada átomo de carbono ocupa el vértice de un hexágono regular, aparentemente tres de las cuatro valencias de los átomos de carbono se utilizan
para unir átomos de carbono contiguos entre sí, y la cuarta valencia con un
átomo de hidrógeno. Según las teorías modernas sobre los enlaces químicos, tres
de los cuatro electrones de la capa de valencia del átomo de carbono se
utilizan directamente para formar los enlaces covalentes típicos (2C-C y C-H) y
el cuarto se comparte con los de los otros cinco átomos de carbono,
obteniéndose lo que se denomina 'la nube π (pi)' quecontiene en
diversos orbitales los seis electrones. El benceno es un
líquido incoloro y muy inflamable de aroma dulce (que debe manejarse con sumo
cuidado debido a su carácter cancerígeno), con un punto de fusión relativamente
alto.
Alcohol
En química se denomina alcohol (del
árabe al-kuḥl الكØ
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La atracción adhesiva hacia el vidrio es mayor que la adhesión
intermolecular delagua. |
Cuando un líquido sube por un tubo capilar, es
debido a que la fuerza intermolecular (o cohesión intermolecular) entre
sus moléculas es menor a la adhesión del
líquido con el material del
tubo (es decir, es un líquido que moja).
En palabras mas sencillas, cuando se introduce un
capilar en un recipiente con agua, ésta asciende por el capilar como si trepase agarrandose por las paredes, hasta
alcanzar un nivel superior al del
recipiente.
El líquido sube hasta que la tensión superficial es equilibrada
por el peso del
líquido que llena el tubo. Éste es el caso del agua, y
ésta propiedad es la que regula parcialmente su ascenso dentro de las
plantas, sin gastar energía para vencer la gravedad.
Sin embargo, cuando la cohesión entre las moléculas de un líquido es mas potente que la
adhesión a las paredes del capilar (como el caso del
mercurio), la tensión superficial hace que el líquido llegue a un
nivel inferior, y su superficie es convexa.
