6.2 La tensione superficiale
Le gocce d’acqua presenti sulla foglia della fotografia formano piccole masse quasi sferiche di aspetto compatto.
Le molecole che si trovano sulla superficie dell’acqua si legano tra loro in modo da formare una sottile pellicola.
Perché le gocce d’acqua hanno una forma sferica? Perché non si disgregano?
Come sai, le molecole di un liquido sono tenute insieme da forze di coesione piuttosto deboli. Osserva lo schema: le molecole poste all’interno si attraggono le une alle altre in modo abbastanza uniforme e in tutte le direzioni, le molecole poste in superficie, invece, sono attratte solo dalle molecole che hanno di fianco e da quelle in basso. Sulla superficie dell’acqua le molecole si avvicinano tra loro formando una specie di sottile pellicola elastica che si tende come una membrana a formare la goccia. La forza che produce questo fenomeno è detta tensione superficiale. Grazie alla tensione superficiale, alcuni insetti, come i gerridi ( 9 ), riescono a camminare sull’acqua senza sprofondare.
Tutti i liquidi hanno la stessa tensione superficiale?
Prova a versare su un piatto, usando un contagocce, una goccia di aceto ( a ), una di olio ( b ) e una di acqua ( c ). Vedrai che i tre liquidi si comportano in modo diverso: la goccia di aceto tende a spandersi velocemente, quella di olio forma una massa dalla superficie più curva e si spande più lentamente, quella di acqua tende a formare le masse quasi sferiche che già conosci.
Si può quindi pensare che la tensione superficiale cambi nelle varie sostanze liquide. Il mercurio ( d ), l’unico metallo presente in natura allo stato liquido, a temperatura ambiente forma gocce perfettamente sferiche: la sua tensione superficiale è molto grande.