Experiência de forças intermoleculares - Efeito Marangoni

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Efeito Marangoni
O efeito Marangoni é a transferência de massa ao longo de uma interface (elemento que ajuda na ligação física ou lógica entre dois sistemas ou partes de um sistema que não se conectam diretamente) entre dois fluidos devido a um gradiente (medida de variação de uma grandeza) da tensão superficial (é a propriedade de fluídos exibida por sua ação como se fosse uma membrana elástica esticada) Como um fluído com alta tensão superficial puxa mais fortemente o fluído que está em volta do que um com baixa tensão superficial, a presença de um gradiente na tensão superficial naturalmente faz com que o fluído flua para longe de regiões com baixa tensão superficial. O gradiente de tensão superficial pode ser causado pelo gradiente de concentração (Gradiente de concentração é a alteração no valor da concentração de determinada substância) ou por um gradiente de temperatura (é uma quantidade física que descreve em qual direção e a que taxa a temperatura muda mais rapidamente em um local específico).
Ligação de hidrogênio
A interação do tipo ligação de hidrogênio é característica de moléculas polares, onde estejam presentes ligações covalentes entre o hidrogênio e o oxigênio (O-H), o nitrogênio (N-H) e o flúor (F-H). A ligação de hidrogênio forma um tipo especial de interação dipolo-dipolo, que é cerca de cinco vezes mais intensa que uma interação dipolo-dipolo comum. Esse comportamento deve-se a dois fatores: 1- à eletronegatividade e ao tamanho dos átomos envolvidos, que favorece a formação de cargas parciais altamente concentradas; 2- ao grande momento de dipolo elétrico formado nessas ligações. O exemplo mais representativo das ligações de hidrogênio é o da molécula de água. No estado líquido, uma molécula de água forma ligações de hidrogênio aleatórias com as moléculas vizinhas, condizentes com o seu estado físico. Contudo, no estado sólido, cada molécula de água forma quatro ligações de hidrogênio com as moléculas mais próximas, em uma estrutura tetraédrica, que possibilitará a formação de um retículo cristalino. Nessa estrutura, a distância entre as moléculas de água é maior do que no estado líquido. Dessa forma, o número de átomos por unidade de volume, na água líquida é maior do que no estado sólido, tornando a densidade do gelo menor que a da água líquida e permitindo que aquele flutue na água.
Os flocos de neve são estudados de forma sistemática por alguns pesquisadores, que tentam definir os fatores que influenciam na formação das diferentes estruturas cristalinas que a água, no estado sólido, pode apresentar. De forma geral, a temperatura e a umidade são as principais variáveis que regem a formação das belas estruturas cristalinas da água em fase sólida
As fortes ligações de hidrogênio conferem importante propriedade às moléculas de água - alta tensão superficial. A tensão superficial é a energia necessária para aumentar a área superficial de um líquido. Sob a ação das forças intermoleculares, as moléculas da superfície de um líquido são atraídas para o centro, resultando na forma esférica (forma mais compacta). Portanto, a tensão superficial é responsável pela forma gota da água (uma esfera distorcida pela ação da gravidade e da resistência do ar).
As ligações de hidrogênio também são responsáveis pelo alto ponto de ebulição das substâncias que apresentam esse tipo de força intermolecular. A água (100ºC), o ácido fluorídrico (20ºC) e a amônia (-33ºC) apresentam pontos de ebulição muito acima da tendência dos outros elementos dos seus respectivos grupos na Tabela Periódica.
Deve-se ter atenção para o fato de que ligação de hidrogênio e ponte de hidrogênio são interações diferentes. A ligação de hidrogênio é uma interação intermolecular, enquanto a ponte de hidrogênio é uma ligação covalente, responsável pela dimerização de certas substâncias, em que o átomo de hidrogênio forma uma ponte entre as moléculas do dímero.
A viscosidade (resistência de um líquido em fluir) também é uma propriedade que depende das forças intermoleculares. Em geral, quanto maior a força de atração intermolecular maior será a tensão superficial ou a viscosidade de uma substância. Quanto à intensidade, as forças intermoleculares podem ser ordenadas como:
A capilaridade (elevação de líquidos em tubos estreitos) ocorre devido às forças de atração entre as moléculas do líquido e as paredes do tubo capilar - são as chamadas forças de adesão, diferentes das forças de coesão, que mantêm as moléculas unidas (forças intermoleculares).