06 - O que há por trás da TENSÃO SUPERFICIAL Descubra COM EXPERIMENTOS 25-02-2019

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TENSÃO 
SUPERFICIAL 
FORÇAS INTERMOLECULARES
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Essa película sobre a água existe por causa de 
um fenômeno chamado de tensão superficial, 
que ocorre nos líquidos. Essa tensão, por sua 
vez, é devida às interações intermoleculares: 
forças que agem entre as moléculas de água, 
fazendo com que permaneçam fortemente 
unidas.
Devido a essas interações entre as moléculas 
de água, que estabelecem uma tensão na 
superfície da água, o mosquito, malandro 
como é, consegue repousar sobre a película de 
H2O tranquilamente.
O prefixo inter, das forças intermoleculares, 
quer dizer entre. Levando ao pé da letra, seriam 
forças entre moléculas. Mas, o que fazem? 
Ondem vivem? O que comem?
Primeiro, vamos ver como acontecem essas 
interações entre as moléculas:
Vemos que cada molécula interage 
atrativamente com as moléculas vizinhas. 
As moléculas que estão “no meio” do líquido 
interagem e têm forças atuando em si vindas 
de todos os lados. Porém, as moléculas da 
superfície do líquido só têm forças atuando 
dos lados e embaixo. O resultado disso, 
demonstrado pelo vetor da força resultante, 
é que a superfície do líquido tende a ser 
contraída, tensionando a película.
O queê? Vetor? Força resultante? Tensão? O 
que é isso?
Segundo a física, as forças são interações 
entre corpos que produzem efeitos como 
deformações e acelerações. Porém, é comum 
que haja mais de uma força atuando sobre um 
corpo; por isso, precisamos sempre levar todas 
...tentou encher um copo d´água até a 
boca e percebeu que ele não vazou?
... percebeu que existem alguns insetinhos 
que andam sobre a água, sem afundar?
VOCÊ JÁ...
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elas em consideração. Assim, faz-se a soma de 
todas as forças, e o sentido do deslocamento 
ou deformação terá o mesmo sentido da 
chamada força resultante.
 Elas também podem atribuir a objetos um 
estado de equilíbrio. Por exemplo, um sofá 
suspenso por uma corda está sujeito a duas 
forças: o seu próprio peso, direcionado para 
baixo, e a força de tração exercida pela corda, 
para cima. Se o sofá está suspenso, quietinho, 
dizemos que ele está em estado de equilíbrio: 
a força resultante sobre ele é nula.
Se puxássemos esse mesmo sofá ao longo 
de um morro, haveria o mesmo peso do sofá 
para baixo e a tração da corda exercida na 
direção em que puxamos. Porém, além disso, 
haveria também a força de atrito, relacionada 
ao deslizamento entre as superfícies do sofá 
e do morro. 
Dependendo da força com que puxamos a 
corda, podemos arrastar o sofá morro acima, 
mantê-lo parado ou então sermos arrastados 
por ele morro abaixo. Isso significa que a 
direção da força, a sua intensidade e o sentido 
em que é aplicada são fundamentais para 
descrever os seus efeitos: a força é então uma 
grandeza vetorial.
Claro que o comportamento do sofá é um 
pouquinho diferente das moléculas de água! 
Mas podemos descrevê-lo da mesma forma: 
utilizando vetores, estruturas matemáticas 
muito importantes para a física. 
Para as moléculas que estão interagindo entre 
si, podemos considerar os diversos “puxões” 
que uma molécula recebe das outras para 
analisar o que acontecerá com ela. E com 
uma análise de vetores, sabemos para onde 
os “puxões” arrastam mais a molécula, assim 
como podemos saber para onde as forças 
puxaram o sofá!
Agora que conseguimos entender um pouco 
mais o comportamento das moléculas e como 
representamos as forças intermoleculares, 
conseguimos entender como isso se traduz na 
tensão superficial.
Nessa imagem, vemos um inseto sobre a água. 
Percebemos que suas patinhas exercem uma 
força sobre a água. Porém, essa força não 
consegue romper a membrana superficial, pois 
uma molécula interagindo com a outra forma 
uma película bem difícil de ser rompida!
Isso explica também porquê observamos 
esse formato arredondado das gotas: como 
nas moléculas mais acima só existem forças 
laterais e para baixo, a força resultante delas 
é para baixo, para o centro do líquido. Assim, 
o líquido se contrai, se “fecha em si mesmo”, 
ocupando o menor volume possível - e as 
gotinhas têm esse formato arredondado!
Claro que chega um ponto em que a interação 
entre as moléculas não é mais suficiente para 
segurar o líquido, e essa membrana superficial 
se rompe. É aí que o líquido se espalha.
Mas além disso, as interações intermoleculares 
têm outras consequências! O atrito, 
relacionando diretamente com a física, é outro 
fenômeno muito interessante de se estudar 
através dessa perspectiva. 
A força de atrito se manifesta em objetos 
quando ocorre um deslizamento (ou uma 
Representação das forças agindo no sofá através de vetores
4
tendência a deslizamento) entre superfícies. 
O atrito está presente por toda a parte: sem o 
atrito entre nossos pés e o chão, não iríamos 
conseguir caminhar! 
E você sabe qual é a origem do atrito? 
Ele é consequência das irregularidades 
microscópicas dos objetos. Até mesmo um 
vidro que parece ser perfeitamente liso 
possui irregularidades se olharmos para ele 
cada vez mais de perto. Essas irregularidades 
dificultam o deslizamento devido a interações 
eletromagnéticas e intermoleculares entre 
pontos de contato, fazendo com que os 
objetos ofereçam certa resistência ao serem 
arrastados por aí. Claro, quanto menores forem 
essas irregularidades, mais fácil será para que 
as coisas deslizem.
ANOTAÇÕES
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EXERCÍCIOS
1. (ENEM PPL 2018) Em derramamentos de 
óleo no mar, os produtos conhecidos como 
“dispersantes” são usados para reduzir a 
tensão superficial do petróleo derramado, 
permitindo que o vento e as ondas “quebrem” 
a mancha em gotículas microscópicas. Estas 
são dispersadas pela água do mar antes 
que a mancha de petróleo atinja a costa. Na 
tentativa de fazer uma reprodução do efeito 
desse produto em casa, um estudante prepara 
um recipiente contendo água e gotas de óleo 
de soja. Há disponível apenas azeite, vinagre, 
detergente, água sanitária e sal de cozinha.
Qual dos materiais disponíveis provoca uma 
ação semelhante à situação descrita? 
a) Azeite. 
b) Vinagre. 
c) Detergente. 
d) Água sanitária. 
e) Sal de cozinha. 
 
2. (ENEM 2ª aplicação 2016) Para lavar e 
refrescar o ambiente, que estava a 40 °C, 
uma pessoa resolveu jogar água sobre um 
piso de granito. Ela observou que o líquido se 
concentrou em algumas regiões, molhando 
parcialmente a superfície. Ao adicionar 
detergente sobre essa água, a pessoa verificou 
que o líquido se espalhou e deixou o piso 
totalmente molhado.
A molhabilidade da superfície foi melhorada 
em função da 
a) solubilidade do detergente em água ser 
alta. 
b) tensão superficial da água ter sido 
reduzida. 
c) pressão de vapor da água ter sido 
diminuída. 
d) densidade da solução ser maior que a da 
água. 
e) viscosidade da solução ser menor que a 
da água. 
 
3. (UFRGS 2015) Os modelos de forças 
intermoleculares são utilizados para explicar 
diferentes fenômenos relacionados às 
propriedades das substâncias.
Considere esses modelos para analisar as 
afirmações abaixo.
I. As diferenças de intensidade das interações 
intermoleculares entre as moléculas da 
superfície de um líquido e as que atuam em 
seu interior originam a tensão superficial do 
líquido, responsável pelo arredondamento das 
gotas líquidas.
II. A pressão de vapor da água diminui, ao 
dissolver um soluto em água pura, pois é 
alterado o tipo de interação intermolecular 
entre as moléculas de água.
III. A grande solubilidade da sacarose em água 
deve-se ao estabelecimento de interações 
do tipo ligação de hidrogênio entre os grupos 
hidroxila da sacarose e as moléculas de água.
Quais estão corretas? 
a) Apenas I. 
b) Apenas II. 
c) Apenas III. 
d) Apenas I e III. 
e) I, II e III. 
 
4. (UNICAMP 2015) Os sprays utilizados em 
partidas de futebol têm formulações bem 
variadas, mas basicamente contêm água, 
butano e um surfactante. Quandoessa mistura 
deixa a embalagem, forma-se uma espuma 
branca que o árbitro utiliza para marcar as 
posições dos jogadores. Do ponto de vista 
6
químico, essas informações sugerem que a 
espuma estabilizada por certo tempo seja 
formada por pequenas bolhas, cujas películas 
são constituídas de água e 
a) surfactante, que aumenta a tensão 
superficial da água. 
b) butano, que aumenta a tensão superficial 
da água. 
c) surfactante, que diminui a tensão 
superficial da água. 
d) butano, que diminui a tensão superficial 
da água. 
 
5. (ITA 2013) Assinale a opção CORRETA para 
a propriedade físico-química cujo valor diminui 
com o aumento de forças intermoleculares. 
a) Tensão superficial 
b) Viscosidade 
c) Temperatura de ebulição 
d) Temperatura de solidificação 
e) Pressão de vapor 
 
6. (UPF 2013) A alta tensão superficial 
apresentada pela água é explicada por fortes 
interações que ocorrem entre as moléculas 
dessa substância. No caso específico da água, 
a tensão superficial é tão alta que permite que 
alguns insetos, como o mosquito da Dengue, 
consigam “andar” sobre ela. Com base na 
tensão superficial característica da água, 
2 ( )H O , avalie as afirmativas como verdadeiras 
(V) ou falsas (F). 
(XX) A elevada tensão superficial da 2 ( )H O  
é explicada em função das ligações de 
hidrogênio que ocorrem entre moléculas 
vizinhas e que representam as mais intensas 
interações intermoleculares. 
(XX) A interação de grande intensidade 
que ocorre entre os átomos de hidrogênio 
e de oxigênio de moléculas distintas de 
água pode ser explicada pela diferença de 
eletronegatividade entre esses átomos. 
(XX) Interações do tipo dipolo induzido–dipolo 
induzido ocorrem com moléculas de água 
e dependem da existência de polaridade 
permanente nas moléculas. 
(XX) O fato de as moléculas de água serem 
apolares favorece para que suas interações 
intermoleculares sejam estabelecidas com 
grande intensidade. 
A opção que contém a ordem correta das 
assertivas, de cima para baixo, é: 
a) V – F – F – F. 
b) V – V – F – F. 
c) F – V – V – F. 
d) V – F – V – F. 
e) F – F – V – V. 
 
7. (UFRGS 2011) A grande importância da água 
para a vida está diretamente relacionada à 
especificidade de suas propriedades.
Considere as seguintes afirmações sobre as 
propriedades da substância água.
I. A forma esférica das gotas de água é 
consequência de sua tensão superficial 
particularmente elevada.
II. A água, nas condições ambiente, apresenta-
se no estado líquido devido às fortes ligações 
de hidrogênio entre suas moléculas.
III. A presença de dois átomos de hidrogênio 
para cada átomo de oxigênio confere à 
molécula de água uma geometria trigonal que 
determina sua elevada polaridade.
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FORÇAS INTERMOLECULARES
Quais estão corretas? 
a) Apenas I. 
b) Apenas II. 
c) Apenas I e II. 
d) Apenas II e III. 
e) I, II e III. 
 
8. (Uel 2005) As interações moleculares, por 
ligações de hidrogênio, provocam aumento de 
tensão superficial nos líquidos, o que possibilita 
alguns insetos caminharem sobre superfícies 
líquidas. Dentre as substâncias éter etílico, 
etanol, ácido etanoico, ciclohexano e acetona, 
a que apresenta a maior tensão superficial na 
mesma temperatura é: 
a) Éter etílico. 
b) Etanol. 
c) Ácido etanoico. 
d) Ciclo-hexano. 
e) Acetona. 
 
9. (UFPR 2016) Diferentes líquidos, em função 
da sua tensão superficial, apresentam volumes 
de gota diferentes. A tabela abaixo mostra o 
número de gotas contido em 1 mL para três 
líquidos diferentes:
Líquido 
A: 2H O
Líquido B: 
3 2CH CH OH
Líquido C: 
mistura 
2 3 2H O CH CH OH
Nº de 
gotas/
mL
20 50 40
Um grupo de amigos percebe que, ao se 
gotejar um líquido sobre uma moeda, forma-
se uma gota sobre essa moeda. Após adições 
sucessivas, a gota colapsa e o líquido espalha-
se sobre a moeda. No entanto, eles verificam 
que, dependendo do líquido, o comportamento 
é diferente, mas o material da moeda não 
influencia. Assim, eles fazem um desafio para 
ver quem consegue utilizar o menor volume 
de líquido para cobrir toda a superfície da 
moeda, sendo que eles podem escolher entre 
os líquidos A, B e C e utilizar uma moeda de 5 
ou 10 centavos. Quem ganhou o desafio? 
a) Amigo 1: utilizou o líquido A sobre uma 
moeda de 10 centavos. 
b) Amigo 2: utilizou o líquido B sobre uma 
moeda de 5 centavos. 
c) Amigo 3: utilizou o líquido C sobre uma 
moeda de 10 centavos. 
d) Amigo 4: utilizou o líquido A sobre uma 
moeda de 5 centavos. 
e) Amigo 5: utilizou o líquido B sobre uma 
moeda de 10 centavos. 
 
10. (UEG 2015) A remoção de gordura em 
utensílios domésticos é feita por ação 
mecânica, entretanto, a ação dos sabões 
facilita o processo de remoção de sujeiras 
gordurosas. Um exemplo de uma molécula de 
sabão é o dodecanoato de sódio, cuja estrutura 
química está mostrada a seguir.
O papel do sabão no processo de limpeza 
ocorre devido à 
a) interação de van der Waals da parte 
apolar e à ligação de hidrogênio da parte 
polar de sua molécula, respectivamente, 
com a gordura e a água. 
b) redução do pH do meio, possibilitando a 
solubilização da gordura na água. 
c) diminuição da densidade da água, 
facilitando a precipitação das moléculas 
de gordura, que serão removidas por 
centrifugação. 
d) tensão superficial da água que é elevada 
e que possibilita a formação de espuma 
que remove a sujeira. 
8
GABARITO
1: [C]
O material que provoca uma ação semelhante 
à situação descrita é o detergente, pois é 
classificado como uma substância anfifílica, 
ou seja, apresenta uma região polar que atrai 
a água e uma região apolar que atrai o óleo de 
soja. 
2: [B]
Num líquido, há forças de atração entre as 
moléculas. Cada molécula interage com as 
moléculas vizinhas, gerando forças de coesão, 
causando a tensão superficial. Porém, as 
moléculas da superfície sofrem apenas forças 
laterais e internas, gerando um desequilíbrio 
de forças, fazendo com que a interface se 
comporte como uma película elástica. As 
moléculas do detergente penetram entre 
as moléculas de água, diminuindo essas 
interações, reduzindo a tensão superficial. 
3: [D]
Análise das afirmações:
[I] Correta. As diferenças de intensidade das 
interações intermoleculares entre as moléculas 
da superfície de um líquido e as que atuam em 
seu interior originam a tensão superficial do 
líquido, responsável pelo arredondamento das 
gotas líquidas e resistência superficial.
[II] Incorreta. A pressão de vapor da água 
diminui, pois ao dissolver um soluto em água 
pura, ocorre aumento no número de partículas 
e consequentemente surgem, além, das 
ligações de hidrogênio entre as moléculas de 
água, novas interações intermoleculares da 
água com o soluto. 
[III] Correta. A grande solubilidade da sacarose 
em água deve-se ao estabelecimento de 
interações do tipo ligação de hidrogênio (ou 
pontes de hidrogênio) entre os grupos hidroxila 
da sacarose e as moléculas de água. 
4: [C]
Os surfactantes diminuem a tensão superficial 
da água, pois são compostos formados por 
duas regiões distintas. Uma lipofílica que atrai 
moléculas apolares e uma hidrofílica que atrai 
moléculas polares. 
5: [E] 
Quanto maior a força intermolecular, menor a 
quantidade de vapor que se forma no equilíbrio 
líquido-vapor, ou seja, a propriedade físico-
química cujo valor diminui com o aumento de 
forças intermoleculares é a pressão de vapor.
 
6: [B]
A elevada tensão superficial da 2 ( )H O  é 
explicada em função das ligações de hidrogênio 
(ou pontes de hidrogênio) que ocorrem entre 
moléculas vizinhas e que representam as mais 
intensas interações intermoleculares. 
A interação de grande intensidade que ocorre 
entre os átomos de hidrogênio e de oxigênio de 
moléculas distintas de água pode ser explicada 
pela diferença de eletronegatividade entre 
esses átomos.
Interações do tipo dipolo induzido-dipolo 
induzido ocorremnão com moléculas de água 
e a polaridade é induzida ou instantânea. 
O fato de as moléculas de água serem 
polares favorece para que suas interações 
intermoleculares sejam estabelecidas com 
grande intensidade. 
7: [C]
[I] A forma esférica das gotas de água é 
consequência de sua tensão superficial 
particularmente elevada devido às pontes de 
hidrogênio (ou ligações de hidrogênio).
[II] A água, nas condições ambiente, apresenta-
se no estado líquido devido às fortes ligações 
de hidrogênio entre suas moléculas.
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FORÇAS INTERMOLECULARES
[III] A presença de dois átomos de hidrogênio 
para cada átomo de oxigênio e dois pares de 
elétrons livres neste átomo confere à molécula 
de água uma geometria angular que determina 
sua elevada polaridade. 
8: [C] 
9: [E]
Cálculo do volume de 1 gota.
2Líquido A : H O
1mL
A
20 gotas
V
A
1 gota
1V mL 0,05 mL
20
= =
3 2Líquido B : CH CH OH
1mL
B
50 gotas
V
B
1 gota
1V mL 0,02 mL
50
= =
2 3 2Líquido C : mistura de H O CH CH OH
1mL
C
40 gotas
V
C
1 gota
1V mL 0,025 mL
40
= =
O volume menor (0,02mL) pertence ao etanol, 
conclui-se que a tensão superficial é menor 
para este líquido (B), consequentemente, o 
líquido B ocupará uma área maior (esparramará 
mais). A área da moeda de 10 centavos é maior 
do que a área da moeda de 5 centavos.
Conclusão: o amigo 5, pois utilizou o líquido B 
sobre uma moeda de 10 centavos. 
10: [A]
O sabão possui em sua molécula uma cadeia 
orgânica apolar e uma extremidade polar. 
A cadeia apolar se mistura com a gordura, 
através de interações de Van der Waals, já a 
parte polar da cadeia irá interagir com a água, 
por ligação de hidrogênio, formando assim, 
um sistema água-sabão-gordura, chamada 
de micela, que permite que a água remova a 
gordura e promova a limpeza dos utensílios 
domésticos.
ANOTAÇÕES
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