Capilaridade e por que vemos um menisco

RKA11E - Imagine que nós temos um tubo de ensaio de vidro e vamos enchê-lo com água. Como você imagina que vai ficar a superfície da água? Provavelmente você vai imaginar que ela vai ficar retinha. Mas o que acontece é que a superfície da água não vai ficar assim retinha, ela vai ficar mais ou menos assim, com as bordas mais para cima. Então este aqui é um menisco côncavo, e ele é côncavo porque a parte mais próxima do vidro sobe um pouquinho, certo? Bem, e será que existem meniscos convexos? Sim, também existem ministros convexos. Um exemplo de substância que forma um menisco convexo é o mercúrio. Se nós colocarmos mercúrio aqui neste tubo de ensaio, que é feito de vidro, ele vai formar uma coisa mais ou menos assim. E veja, neste caso aqui a borda, a parte que está perto do vidro, ela fica mais para baixo do que aqui o centro. Então este é o menisco convexo. E por que será que essas duas situações aqui acontece? O que acontece aqui é que neste caso a água se atrai mais pelo vidro do que por ela mesma. E neste caso é o contrário, o mercúrio se atrai mais por ele mesmo do que pelo vidro. Bem, a explicação para isso está na atração intermolecular. Você se lembra que eu falei sobre as ligações de hidrogênio, que a água tem com ela mesma quando o polo positivo da molécula se atrai pelo polo negativo da molécula? Então o que acontece aqui, é que a água ela forma essas ligações de hidrogênio mais fortes com o vidro. Isto aqui seria uma molécula que compõe o vidro, é um átomo de silício, que também faz quatro ligações, como carbono, ele se liga a quatro oxigênios aqui. O silício é muito positivo, e o oxigênio muito negativo, logo, esta molécula é muito, muito polar. A diferença de eletronegatividade entre o átomo do silício e do oxigênio, é maior do que o que acontece na água entre o átomo de oxigênio e o de hidrogênio. Então, a carga parcial positiva aqui do silício ela acaba atraindo a carga parcial negativa do átomo de oxigênio da molécula de água, e esta ligação aqui fica muito forte. Então veja só, aqui nós temos a parede do tubo de ensaio de vidro. Deixa eu desenhar aqui um traçado para ficar mais claro para a gente. Então esta parte aqui é a parede do becker, e aqui é a água que está se atraindo por essas moléculas do vidro. Então nós temos deste lado a água, e deste lado o vidro. E claro que vocês sabem que a água ela tem uma atração forte por ela mesma, ela forma ligações de hidrogênio, mas ela está aqui no estado líquido, e por estar no estado líquido ela está sempre se movendo, as moléculas estão se movendo. O que acontece é quando a água ela encontra com a molécula de vidro, ela acaba ficando presa aqui, porque essa ligação é muito forte. Então a diferença de eletronegatividade muito alta que acontece na molécula de silício, ela faz com que a carga parcial positiva da molécula de água se atraia muito pela molécula do vidro. E este fenômeno que acontece aqui quando a água se atrai, quando as moléculas de água, por exemplo, se chocam com as moléculas do vidro e ficam presas, nós chamamos de adesão. Então aqui, por exemplo, nós vamos ter um exemplo de adesão. Porque a molécula de água aderiu ao vidro formando aqui este menisco côncavo. E quando falamos sobre alguma coisa que se prende a si mesma, aqui, por exemplo, no caso das moléculas de água que se atraem por elas mesmas, nós chamamos de coesão. Aqui, por exemplo, no mercúrio o fenômeno de coesão é mais forte. E aqui na água, o fenômeno de adesão com o vidro é mais forte. E um outro fenômeno muito intrigante que acontece devido a essa propriedade de adesão, é o fenômeno da capilaridade. Vamos imaginar aqui que nós temos uma bacia com água, e dentro deste recipiente nós vamos colocar um tubo de vidro muito muito fino. Então, imagine que é um canudinho super fino, com o calibre muito muito estreito. O que vai acontecer é que a água, ela vai subir por este canudinho de vidro aqui acima do nível da água. Ela vai subindo, e isso acontece justamente, por causa disso que nós acabamos de falar aqui. A este fenômeno nós damos o nome de capilaridade. E este fenômeno não aconteceria porque veja, a pressão do ar sobre a superfície da água também acaba entrando aqui nesse tubinho. Mas como as paredes do vidro estão muito próximas umas das outras, o efeito da adesão vai superar a pressão do ar, e com isto a água vai subir aqui. Então se nós ampliássemos muito aqui, vou mostrar aqui, nós teríamos uma coisa mais ou menos assim, é claro que aqui não estamos fazendo nada em escala, certo? Mas imagine aqui que nós temos uma parede do vidro, e deste lado nós temos outra. É claro que nós não temos um tubo, pelo menos não seria fácil de encontrar em tubo tão estreito assim, que caiba apenas uma molécula ou duas moléculas. Então nós temos duas paredes de vidro aqui, na verdade, isso aqui é um cilindro, ok? E também não estamos fazendo nada em escala. Mas imagine que nós temos um tubinho de vidro bem fino, o que aconteceria aqui é que a água está naturalmente se movimentando, as moléculas estão se movimentando naturalmente por causa da energia cinética que nós já falamos antes. O que acontece é que quando a molécula encosta no vidro, ela se choca com outra molécula de vidro, e ela vai ficar presa ali e a próxima molécula que encostar de novo no vidro, vai ficar presa e assim por diante. E isso vai fazer com que a água acabe subindo nesse tubinho muito estreito, é o efeito da capilaridade. Você deve imaginar onde isso acontece em nosso corpo. Sim, isso acontece os nossos capilares que são também tubos muito muito finos. Então o fenômeno da capilaridade do nosso sistema circulatório. Além disso, nós também podemos encontrar capilaridade em outras situações do nosso dia a dia. Imagine que você, sem querer, derrubou um pouco de água no chão. Deixa eu fazer uma poça de água aqui. E se você pegar uma toalha de papel e colocar na vertical, em cima desta poça de água, você vai perceber que esta água ela vai subir pelo papel. E isto acontece também por causa do efeito de capilaridade. O que vai acontecer é que a água vai subindo, por esses pequenos espaços que tem no papel, ela se atrai pela substância que compõe o papel. Bem, pessoal, por hoje é só, espero que vocês tenham gostado e até o próximo vídeo!