Tegangan permukaan adalah fenomena yang terjadi pada permukaan zat cair, seperti air, membentuk lapisan tipis.
Ketika air, dalam keadaan cair, menempati wadah, kita dapat merasakan pemisahan antara cairan dan lingkungan. Hal ini karena interaksi antara molekul air di permukaan berbeda dengan interaksi di dalam cairan.
Di permukaan, molekul air berinteraksi dengan molekul di sisi dan di bawahnya. Di dalam, sebuah molekul dikelilingi oleh molekul lain dan terjadi interaksi ke segala arah melalui ikatan hidrogen.
Karena sifat inilah kami mengamati fenomena pembentukan tetesan. Karena itu, serangga juga bisa berjalan di atas air.
Apa itu tegangan permukaan?
Ini adalah pembentukan film tipis di bawah cairan karena ketidaksetaraan gaya tarik antara molekul yang membentuknya. Fenomena ini terjadi lebih nyata pada cairan yang memiliki gaya antarmolekul kuat, seperti air.
Interaksi antara spesies dalam cairan disebut gaya kohesif. Sementara molekul di dalam cairan tertarik ke molekul tetangga ke segala arah, molekul di permukaan berinteraksi dengan molekul di bawah dan di sampingnya.
Lihat bagaimana tegangan permukaan terjadi di dalam air.
Air (H2O) adalah molekul polar yang dibentuk oleh 2 atom hidrogen (kutub positif) dan satu atom oksigen (kutub negatif) yang dihubungkan oleh ikatan kovalen. Kutub positif suatu molekul ditarik oleh kutub negatif dari molekul tetangga, membentuk ikatan hidrogen.
Jenis interaksi dalam cairan ini didistribusikan ke segala arah. Di permukaan, gaya diarahkan ke bawah dan ke samping, karena di atasnya tidak ada molekul air. Ini membuat molekul permukaan lebih kohesif dan menciptakan film elastis.
Satuan tegangan permukaan diberikan oleh hasil bagi antara satuan gaya dan satuan panjang, dengan yang paling diadopsi adalah dyne/sentimeter (dyne/cm) dan newton/meter (N/m).
Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi, yaitu 72,75 dyne/cm. Namun, merkuri, logam cair, memiliki tegangan permukaan sekitar 7 kali lebih besar dari air, 475 dyne/cm.
Ingin tahu lebih banyak? Jadi periksa teks berikut:
- Properti Air
- Molekul Polar dan Apolar
- Ikatan kimia
Fenomena yang disebabkan oleh tegangan permukaan
Tegangan permukaan bertanggung jawab atas beberapa fenomena yang kita amati dalam kehidupan sehari-hari. Yang utama adalah:
Hewan yang berjalan di atas air
Serangga, laba-laba, dan hewan lainnya dapat berjalan atau beristirahat di air karena pada ujung cakarnya terdapat bulu-bulu yang dilapisi zat berminyak sehingga tidak dapat menembus molekul-molekul air yang terikat di permukaannya.
Pembentukan tetesan air
Tetesan air berbentuk bulat karena kontraksi di molekul permukaan yang disebabkan oleh tegangan permukaan. Bola terjadi karena ini adalah bentuk geometris di mana ada hubungan terkecil antara luas permukaan dan volume. Oleh karena itu, bentuk bola mempertahankan jumlah molekul air paling sedikit yang bersentuhan dengan udara.
Latihan tentang tegangan permukaan air
1. Surfaktan adalah zat yang bekerja pada yang lain untuk mengubah:
a) Osmolaritas.
b.Tegangan permukaan.
c) Elektroforesis.
d) Viskositas.
e.Tekanan osmotik
Alternatif yang benar: b) Tegangan permukaan.
a) SALAH. Osmolaritas terkait dengan jumlah partikel zat terlarut yang terkandung dalam volume tertentu pelarut.
b) BENAR. Baik deterjen dan sabun menurunkan tegangan permukaan air dan secara umum disebut surfaktan, karena molekul bahan ini ditempatkan di antara molekul air dan mengurangi ketegangan dangkal.
c) SALAH. Elektroforesis adalah teknik untuk memisahkan molekul berdasarkan muatannya.
d) SALAH. Viskositas adalah sifat fisik yang menentukan resistensi fluida untuk mengalir.
e) SALAH. Tekanan osmotik adalah sifat koligatif yang sesuai dengan tekanan yang harus diberikan pada suatu sistem untuk mencegah terjadinya osmosis secara spontan.
Pelajari lebih lanjut tentang masalah yang tercakup dalam masalah ini:
- Properti Materi
- Sifat koligatif
- Tekanan Osmotik
2. Tegangan permukaan cairan tergantung langsung pada proses interaksi antar molekul, seperti ikatan hidrogen, misalnya. Manakah dari zat di bawah ini yang memiliki tegangan permukaan tertinggi?
a) benzena
b) oktan
c) etil alkohol
d.karbon tetraklorida
e.asam etanoat
Alternatif yang benar: e) asam etanoat.
a) SALAH. Benzena adalah hidrokarbon, molekul non-polar, dan tidak membuat ikatan hidrogen.
b) SALAH. Oktana adalah hidrokarbon dan, oleh karena itu, merupakan molekul non-polar yang tidak membuat ikatan hidrogen.
c) SALAH. Etil alkohol adalah senyawa yang sedikit polar yang dapat membentuk ikatan hidrogen, tetapi interaksi antar molekulnya terbatas.
d) SALAH. Karbon tetraklorida adalah senyawa organik non-polar dan karena itu tidak membuat ikatan hidrogen.
e) BENAR. Gugus fungsi asam karboksilat (-COOH) dapat membuat ikatan hidrogen dengan oksigen atau hidrogen hidroksil.
Pelajari lebih lanjut tentang masalah yang tercakup dalam masalah ini:
- Polaritas Molekul
- Fungsi Organik
- Hidrokarbon
percobaan tegangan permukaan
Tonton video di bawah ini dengan eksperimen yang menunjukkan tegangan permukaan air.
