Acción capilar y por qué vemos un menisco

si tenemos un tubo de ensayo voy a dibujarlo si tenemos un tubo de ensayo y lo llenamos de agua esperaríamos que la superficie del agua fuera plana pero en realidad la superficie del agua no es plana sino más bien queda un poco más arriba cuando está cerca del vidrio que cuando está lejos del vidrio miren se forma algo como esto pero como les llamaremos a esto bueno a esto se le conoce como menisco menisco y como en este menisco el fluido está más arriba cuando está cerca del contenedor podemos decir que es un menisco cóncavo este es un menisco cóncavo y tal vez pueden decir oh sí éste es un menisco cóncavo existirá un menisco convexo claro también hay casos en los que hay meniscos convexos por ejemplo supongamos que tenemos el mismo tubo de ensayo pero esta vez en lugar de llenarlo con agua vamos a llenarlo con pongamos mercurio si lo llenamos con mercurio veremos un menisco como este observen que se forma una elevación en el centro lejos del contenedor este es un menisco convexo convexo como pueden ver es muy fácil identificar qué es y cómo se llama por ejemplo a este es un menisco cóncavo pero una pregunta muy interesante es la de por qué se forma bueno este menisco cóncavo se forma porque una mayor parte del fluido es atraído al contenedor en lugar de a sí mismo ahora tal vez me digan espera un momento hemos estado hablando de que el agua tiene polaridad tiene una terminal parcial negativa cada molécula tiene una carga parcial negativa y una carga parcial positiva en los hidrógenos voy a escribir lo tenemos cargas parciales positivas en los hidrógenos y eso provoca que se forme un puente de hidrógeno que es lo que le da al agua sus propiedades especiales pero ahora me dices que se siente más atraído al vidrio que a sí misma yo les digo si eso estoy diciendo veamos por qué el agua se siente más atraída al tubo de vidrio que a sí misma miren las moléculas que hay en el vidrio son un poco polares generalmente el vidrio está hecho de dióxido de silicio por cada átomo de silicio tenemos dos átomos de oxígeno como lo que tenemos aquí y resulta que la diferencia de electrón negatividad entre el oxígeno y el silicio es mayor a la diferencia de electro negatividad que hay entre el oxígeno y el hidrógeno porque el silicio es menos electro negativo que el hidrógeno y claro los oxígenos están más que disponibles para acaparar los electrones del silicio especialmente los que están en los enlaces así que tenemos una carga parcial positiva en el silicio y cargas parciales negativas en los oxígenos al negativo y parcial positivo y ya se imaginarán qué sucede en la superficie todo esto es el agua esta parte corresponde a las moléculas de agua y esta parte todo lo que tenemos de este lado son las moléculas de vidrio ok entonces el agua se siente atraída a sí misma por la formación de los puentes de hidrógeno pero también hay un poco de energía cinética todo se está moviendo es un líquido pero de repente vamos a ver digamos que esta molécula de agua que hace un momento estaba por acá se movió hacia acá tenía suficiente energía cinética y al llegar aquí hizo contacto con la superficie del vidrio y se pegó a las moléculas del vidrio porque miren esta parte es parcialmente positiva que es la parte en donde están los hidrógenos usar el color verde la terminal parcial positiva los hidrógenos sera traída a la terminal parcial negativa del vidrio los oxígenos y se pegarán de hecho estas cargas parciales son más fuertes que las que podemos encontrar en el agua porque existe una diferencia de electro negatividad mayor entre el silicio y el oxígeno del vidrio que entre el oxígeno y el hidrógeno del agua entonces todo esto se está moviendo constantemente tal vez hay otra molécula de agua golpeando de este lado y en algún momento se moverá hacia acá y se pegará al vidrio a este fenómeno le vamos a llamar adhesión adhesión debido a la adhesión podemos observar que el agua está un poco más arriba en estas partes pero por otro lado si hablamos de algo que se pega entre sí mismo entonces a eso le llamaremos cohesión eso es lo que hacen los puentes de hidrógeno adentro del agua le llamaremos cohesión por eso es que podemos ver un menisco como este y bueno también existen otras propiedades muy interesantes respecto a la adhesión como por ejemplo vamos a ver si tenemos un contenedor con agua y solo para que quede claro en el caso del mercurio el mercurio se atrae más entre sí mismo que con el tubo de vidrio por eso vemos esta forma pero regresemos al agua supongamos que tenemos una tina muy grande y vamos a llenarla de agua ok y supongamos que tomamos un tubo de vidrio el material es muy importante tiene que ser un material polar si es de vidrio veremos un menisco y tal vez no lo veríamos si tenemos un tubo de plástico porque el plástico no tiene esa polaridad bueno supongamos que tenemos un tubo de vidrio muy muy delgado mucho más delgado que un tubo de ensayo si tenemos un tubo de vidrio muy delgado y lo ponemos en el agua veremos algo muy interesante observaríamos que el agua desafía a la gravedad y empieza a subir por el tubo eso es impresionante pero por qué sucede bueno a este fenómeno se le conoce como acción capilar también llamada capilaridad la palabra capilar se refiere a cualquier cosa que tenga que ver con un tubo muy muy angosto como por ejemplo la capilaridad de nuestro sistema circulatorio nuestros capilares son los vasos sanguíneos que son muy muy delgados y hay acción capilar entonces lo que vemos aquí es la acción capilar que en realidad es simplemente una adhesión muy intensa en la que más moléculas de agua entran en contacto con las moléculas polares del vidrio imagínense que tenemos una pared de vidrio aquí pero también tenemos una pared de vidrio por acá esto no es un dibujo a escala solo traten de imaginar que quizá otra molécula de agua puede brincar aquí y pegarse al vidrio con lo que las moléculas seguirán empujando hacia arriba pero mire si no tuviéramos un contenedor polar o mejor dicho un contenedor hidrofílico todo se caería pero suponiendo que subió el agua de alguna manera se quedara alguna molécula vibrando por aquí y quizá atraiga a otra molécula de agua y forme puentes de hidrógeno así seguirán subiendo esa es la acción capilar que es algo que usamos todo el tiempo en nuestra vida cotidiana simplemente porque los capilares de nuestro cuerpo nos permiten vivir pero por ejemplo supongamos que se nos cayó un poco de agua así que usaremos papel de cocina pero lo vamos a poner en posición vertical de esta forma veremos que el agua es absorbida por el papel este tipo de absorción también es una acción capilar y el agua pasará por los pequeños espacios de la toalla de cocina porque es atraída por el papel