¿Qué es la tensión superficial del agua?
La respuesta corta
La tensión superficial es la fuerza con la que las moléculas de la superficie de un líquido se atraen entre sí; en el agua vale 72,74 mN por metro a 20 °C, de las más altas entre los líquidos comunes, y alcanza para sostener un clip de acero o un insecto sin que se hundan.
Una piel invisible sobre el agua
Dentro de un líquido, cada molécula de agua está rodeada de vecinas por todos lados y las fuerzas que la atraen se cancelan entre sí. En la superficie no: ahí cada molécula tiene vecinas al lado y abajo, pero no arriba (solo aire), así que la atracción neta tira hacia adentro y hacia los costados. El resultado es una capa que se comporta como una membrana elástica, estirada sobre el líquido: la tensión superficial.
Ese tirón se puede medir en fuerza por unidad de longitud. En el agua pura vale 72,74 mN por metro a 20 °C y 71,98 mN/m a 25 °C, según la tabla de referencia de la Asociación Internacional para las Propiedades del Agua y el Vapor (IAPWS), que en 1976 revisó críticamente décadas de mediciones experimentales y fijó estos valores con una incertidumbre de apenas ±0,36 mN/m.[1] Es una tensión alta: entre los líquidos comunes, solo el mercurio la supera con claridad.
Esa fuerza es la que sostiene a un clip de acero flotando de costado sobre el agua (aunque el acero es siete veces más denso) y la que permite que los zapateros de agua —esos insectos que parecen patinar sobre la superficie de charcos y arroyos— caminen sin hundirse: un zapatero típico pesa apenas unas 10 dinas (0,1 mN), y la curvatura que sus patas hacen en la superficie genera la fuerza que lo sostiene.[3] Ni el clip ni el insecto flotan por empuje de Arquímedes como un barco: lo que los sostiene es la película superficial, que cede recién cuando el peso supera la fuerza que esa película puede ejercer.
- Mercurio (~25 °C) 485 mN/m
- Agua (20 °C, IAPWS) 72,7 mN/m
- Agua con jabón (rango 25-45 según el jabón) 35 mN/m
- Etanol (~25 °C) 22 mN/m
Fuente: Mercurio, agua jabonosa y etanol: Engineering ToolBox. Agua: IAPWS R1-76 (2014).
Una molécula rodeada de vecinas por todos lados no siente tirón neto. Una molécula en la superficie, sin vecinas arriba, es arrastrada hacia abajo y hacia los costados: esa fuerza desequilibrada es la tensión superficial.
Cómo lo sabemos
El valor de 72,74 mN/m no sale de una sola medición sino de una revisión que hizo en 1975 el Working Group III (Propiedades Especiales) de la antecesora de IAPWS: reunieron los resultados de distintos laboratorios, cada uno con su propio método, y recomendaron una tabla de valores con su incertidumbre asociada para cada temperatura.[1] Esa tabla, publicada en 1976 y ajustada en 1994 a la escala de temperatura moderna (ITS-90), sigue siendo la referencia internacional.
Los métodos de laboratorio más usados miden una fuerza o una altura, no la tensión directamente. En el método del anillo de Du Noüy, se sumerge un anillo de platino en el líquido y se mide la fuerza necesaria para despegarlo de la superficie; dividida por el doble del perímetro del anillo (hay dos líneas de contacto, adentro y afuera), da la tensión superficial. En el método de la placa de Wilhelmy se hace algo parecido con una placa delgada. Y en el ascenso capilar, un tubo muy fino se hunde en el líquido y se mide cuánto sube el líquido dentro del tubo por la propia tensión: cuanto más alto sube, mayor es la tensión. Los tres métodos, aplicados por laboratorios distintos a lo largo de casi un siglo, coinciden dentro de unas pocas décimas de mN/m, que es la incertidumbre que reporta la tabla de IAPWS.
La fórmula que acompaña la tabla (σ = Bτ^μ(1+bτ), con τ = 1 − T/Tc) no es solo una curva ajustada a los puntos: reproduce los valores medidos dentro de su incertidumbre entre el punto triple del agua (0,01 °C) y la temperatura crítica (374 °C), y permite calcular la tensión a cualquier temperatura intermedia sin tener que medirla de nuevo.
Lo que se confunde seguido
Es común mezclar tensión superficial con viscosidad, pero son propiedades distintas: la viscosidad mide la resistencia a fluir (por qué la miel escurre más lento que el agua) y la tensión superficial mide la atracción entre moléculas en la superficie. El agua tiene viscosidad baja y tensión superficial alta a la vez, así que fluye fácil pero “se cierra” fuerte sobre sí misma.
También se suele pensar que los insectos y los clips flotan por el mismo motivo que un barco: porque desplazan agua y pesan menos que el volumen de agua que desplazan (el principio de Arquímedes). No es así: un clip de acero sólido es más denso que el agua y se hundiría igual que una moneda si no fuera por la película superficial que lo sostiene desde arriba. Si se lo empuja apenas un poco hacia abajo con el dedo, rompe la tensión y se hunde al instante.
Otras preguntas
¿Por qué el agua forma gotas redondas?
Porque cada molécula de la superficie tira de sus vecinas hacia adentro, y la esfera es la forma que encierra un volumen dado con la menor superficie posible. Sin gravedad ni viento, cualquier líquido tendería a juntarse en una esfera perfecta.
¿Por qué el jabón rompe la tensión superficial?
Las moléculas de jabón se meten entre las de agua en la superficie y debilitan la atracción entre ellas: el agua jabonosa baja a 25-45 mN/m, menos de la mitad que el agua pura.
¿La tensión superficial es lo mismo que la viscosidad?
No. La viscosidad mide la resistencia de un líquido a fluir (la miel es viscosa); la tensión superficial mide cuánto se atraen las moléculas de la superficie entre sí. Un líquido puede ser poco viscoso y tener mucha tensión superficial, como el agua.
¿Qué líquido tiene la tensión superficial más alta?
Entre los líquidos comunes a temperatura ambiente, el mercurio: unos 485 mN/m, casi siete veces la del agua. Por eso forma esferas casi perfectas que ruedan sin mojar las superficies.
Fuentes
- International Association for the Properties of Water and Steam (IAPWS). Revised Release on Surface Tension of Ordinary Water Substance (R1-76) . IAPWS, Moscú (2014). primaria Tabla 1: 72,74 mN/m a 20 °C (±0,36) y 71,98 mN/m a 25 °C (±0,36); ecuación de ajuste válida del punto triple al crítico.
- Engineering ToolBox. Surface Tension . engineeringtoolbox.com (2004). Valores de comparación: etanol ~22 mN/m, mercurio ~485 mN/m, agua jabonosa 25-45 mN/m.
- Hu DL, Bush JWM (grupo de investigación). Water strider locomotion: paradox lost . MIT Department of Mathematics (2003). El zapatero de agua pesa unas 10 dinas y lo sostiene la curvatura de la superficie; resumen del propio grupo sobre su paper en Nature (2003).
Publicado el 7 de noviembre de 2026. Revisado contra las fuentes el . ¿Ves un error? Avísanos.
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