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Fazer bolhas de sabão é uma brincadeira comum, presente na infância de muita gente e ainda divertida no dia a dia. O que poucos percebem é que, por trás desse efeito aparentemente simples, existe um conjunto de fenômenos físicos.
A forma esférica, a fragilidade e até a possibilidade de deixar as bolhas mais resistentes têm explicações em conceitos como tensão superficial, ligações de hidrogênio e a ação dos detergentes. Neste artigo, mostramos por que as bolhas são redondas, como elas se formam e qual é o papel de cada substância na mistura.
Por que as bolhas de sabão são redondas?
A busca pela menor área possível
As bolhas de sabão são redondas porque a natureza tende a minimizar a área de superfície de um volume de fluido. Esse comportamento ocorre devido à tensão superficial: uma força que faz as moléculas da superfície da água se manterem unidas.
Como a esfera é a forma geométrica com a menor área para um determinado volume, ela consome menos energia. Por isso, quando a película de água e sabão se expande, ela adota o formato esférico para se estabilizar.
Como a pressão interna colabora
O ar dentro da bolha exerce pressão para todas as direções com a mesma intensidade. Essa pressão uniforme empurra a superfície igualmente e a mantém arredondada. Mesmo quando correntes de ar distorcem momentaneamente o formato, a bolha retorna ao aspecto quase esférico porque essa é a forma mais estável e energeticamente favorável.
Como se formam as bolhas de sabão
A tensão superficial da água
A água apresenta ligações de hidrogênio, interações que ocorrem quando o polo positivo do hidrogênio é atraído pelo polo negativo do oxigênio de outra molécula. No interior da água, essas forças se equilibram, mas na superfície elas se intensificam porque não há moléculas acima exercendo atração.
Esse desequilíbrio cria uma espécie de película elástica, que tenta reduzir sua área, fenômeno conhecido como tensão superficial. É essa força que permite que bolhas se formem.
O papel do sabão e dos tensoativos
A água pura não consegue formar bolhas estáveis porque sua tensão superficial é muito alta. É aí que entra o sabão, que atua como tensoativo, substâncias capazes de reduzir a tensão superficial entre dois líquidos ou entre um líquido e um sólido.
Cada molécula de sabão tem uma “cabeça”, que se liga à água, e uma “cauda”, que evita esse contato. Quando dissolvido, ele se acomoda na superfície do líquido e cria uma camada dupla que envolve uma finíssima película de água. Esse filme é a estrutura que forma a bolha.
Em vez de aumentar a tensão superficial, o sabão a reduz. Isso permite que a película se estique sem se romper. O filme também se mantém estável graças ao efeito Marangoni, que reforça automaticamente as áreas mais frágeis quando a concentração de sabão diminui em algum ponto.
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Por que as bolhas estouram?
As bolhas estouram principalmente porque a água presente na película evapora. Quando isso ocorre, a estrutura perde espessura e resistência até se romper. O contato com objetos secos ou irregulares também quebra a camada, levando a bolha ao colapso.
A organização das moléculas
As moléculas de sabão se alinham com suas caudas voltadas para fora do líquido e suas cabeças voltadas para a camada interna de água. A bolha, portanto, é uma película composta por duas camadas de sabão separadas por uma fina lâmina de água. Essa espessura pode variar de alguns milhares a dezenas de nanômetros, invisível a olho nu
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