Методические указания для лабораторных занятий по дисциплине «Химия» для обучающихся по направлениям

1 Теоретическая часть 
1.1 Поверхностное натяжение.
В системах с очень развитой поверхностью раздела фаз, то есть в 
дисперсных системах, большое значение имеют поверхностные явления. 
Поверхностное натяжение. 
Поверхностный слой жидкости по сво-
им физико-химическим свойствам отличается от внутренних слоев. 
Каждая молекула внутри жидкости притягивает к себе все окружа-
ющие ее молекулы и одновременно с такой же силой притягивается рав-
номерно во все стороны окружающими ее молекулами. Следовательно, си-
ловое поле каждой молекулы внутри жидкости симметрично насыщенно 
(рис. 1.1). Равнодействующая сил притяжения равна нулю. 
В ином положении оказываются молекулы, расположенные в по-
верхностном слое. В этом случае на них действуют силы притяжения толь-
ко со стороны молекул, находящихся в нижней полусфере. Действием мо-
лекул газа или пара, находящегося над поверхностью жидкости, можно 
пренебречь, так как их концентрация несравнимо меньше, чем в жидкости. 
Равнодействующая молекулярных сил в этом случае не равна нулю и 
направлена вниз. Таким образом, поверхностные молекулы жидкости 
находятся под действием силы, стремящейся втянуть их внутрь. Это при-
водит к тому, что поверхность жидкости стремится сократиться. 
Рисунок 1.1. – Состояние молекул в поверхностном и глубинном слоях 
жидкости 

---

6 
У молекул поверхностного слоя (рис. 1.1) неиспользованные силы 
межмолекулярного притяжения (обозначены пунктирными стрелками) яв-
ляются источником избыточной энергии, называемой 
свободной поверх-
ностной энергией
. Свободная энергия единицы поверхности называется 
поверхностным натяжением
и обозначается 

. Поверхностное натяже-
ние 

может быть измерено той работой, которую нужно затратить на 
преодоление сил сцепления между молекулами для создания новой едини-
цы поверхности. 
Поверхностное натяжение можно рассматривать как силу, действу-
ющую на единицу длины линии, ограничивающей поверхность жидкости, 
и направленную в сторону сокращения поверхности. 
Свободная энергия любой поверхности определяется величиной по-
верхностного натяжения и суммарной поверхностью раздела фаз и рассчи-
тывается по уравнению: 
𝑬 = 𝝈 · 𝑺