Bolhas de Sabão

As bolhas de sabão são feitas com o objetivo de entreter as pessoas de todas as idades, pois conseguem provocar diversas sensações na mente humana. Nos bebês, provocam surpresa; nas crianças, fascino; nos adolescentes, reflexão; nos adultos, nostalgia. Mas você já se perguntou o que realmente são as bolhas de sabão?

Estas curiosas formas flutuantes são, na verdade, películas muito finas de água e sabão que quando expostas a luz, refletem as cores do espectro visível. Elas se formam devido à interação que ocorre entre as moléculas presentes na solução, essas interações são chamadas de pontes de hidrogênio.

Suas películas finas se devem à tensão superficial, as bolhas só se formam por conta da intensidade da tensão superficial. As moléculas de agua vão estabelecer ligações de hidrogênio somente com as moléculas ao lado, intensificando cada vez mais a resistência.

As moléculas de detergente se estabelecem entre as da água, formando assim as finas películas, que estouram porque as moléculas de água evaporam. Mas podemos melhorar a resistência das bolhas com a adição de glicose, que se dissolve na água, como o ponto de ebulição da glicose é mais alto e, formam com ela pontes de hidrogênio, as bolhas duram por mais tempo. Vale lembrar que o clima é fator que influência na durabilidade, ou seja, quanto mais seco o dia mais rápido a água vai evaporar, não sendo nem um pouco favorável para experiências com bolhas de sabão, enquanto um clima mais úmido permite desfrutar melhor da brincadeira.

Devido à tensão superficial as bolhas de sabão assumem a forma esférica, que corresponde à forma que ocupa a menor área possível entre todos os sólidos. Os poliedros possuem superfícies planas por esse fato tem volumes maiores que os sólidos arredondados quando são analisados, comparativamente, com medidas proporcionais.

Quando a bolha é formada dentro de um sólido, buscará a situação de menor área possível e a sua energia também será menor. Mas quando livres tomam a forma esférica.

Plateau foi um físico e matemático que se dedicou a resolver problemas matemáticos,  estudou o fenômeno da tensão superficial o que se aplica diretamente às bolhas.

Para entender melhor a questão da superfície mínima utilizou e estudou o funcionamento das bolhas de sabão formulando então as Leis de Plateau:

  1. Películas de sabão são superfícies lisas​
  2. A curvatura média de uma película de sabão é a mesma em todos os pontos de um dado pedaço de película​
  3. Películas de sabão encontram-se em três formam um ângulo cujo arccos(−1/2) = 120°, esse encontro é chamado de Borda de Plateau​
  4. As Bordas de Plateau se encontram em quarto no vértice e formam um ângulo cujo arccos(−1/3) ≈ 109.47°

2ª Série - Bolha de Sabão 04                    2ª Série - Bolha de Sabão 03

2ª Série - Bolha de Sabão 02                   2ª Série - Bolha de Sabão 01

Glossário:

Pontes (ligações) de Hidrogênio: são interações intermoleculares fortes que ocorrem entre as substâncias que possuem, em suas moléculas, átomos de Hidrogênio “H” unidos por ligações covalentes a átomos de elementos com altas eletronegatividades, como: Flúor “F”, Oxigênio “O” ou Nitrogênio “N”.

Tensão Superficial: É um tipo de interação forte, que atua na superfície dos líquidos, como resultados das interações intermoleculares – pontes de hidrogênio – das moléculas que situam-se, lado a lado na superfície e, as moléculas situadas no interior do líquido, logo abaixo da superfície.

 

Alunos Harumi Laini, Isabella Brandão, Letícia Rufino e Tatiana Mito (2ª série A – 2015)
Professores:  Mário e Wilson

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