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Fenómenos de superficie:. sistema de 1 m 0.2 % moléc sup. sistema de 100 nm 2 % moléc sup. la interfaz se queda con toda la inhomogeneidad. part. < 1 m, prop. superficiales afectan comportamiento global. interés:.
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Fenómenos de superficie: sistema de 1 m 0.2 % moléc sup. sistema de 100 nm 2 % moléc sup. la interfaz se queda con toda la inhomogeneidad part. < 1 m, prop. superficiales afectan comportamiento global interés: procesos donde la sup. comunica otras fases (reconocimiento qco., transporte a través de membrana, catálisis hetero, etc. Termodinámica de superficie: nien exceso al valor de esa cantidad en las fases de volumen variación del área expuesta wsup ¿cómo se define cide la interfaz? tensión interfacial
exceso sup. independiente del elemento de volumen pero elemento de volumen sobre la interfaz ci cambia i depende de la posición del plano virtual en y ¿propiedades termodinámicas en función de la posición arbitraria y? Definición:● posición de interfaz plano en y ● sin extensión, todo el espacio se asigna a las fases de vol. y Vinterfaz = 0 Si la interfaz se desplaza a y’: sin embargo cambiaría i y las prop. termod. y no hay cambio físico el volumen de ambas fases cambia i A = ni - ci A (y - 0) - ci A (yf – y ) i A = ni - ci A (y - 0) - ci A (yf - y )
¿cómo nos deshacemos de esta arbitrariedad? puede hacerse j ( j )= 0 para el sv. y medir excesos superficiales de solutos i relativos al sv. i ( j ) ● plano antes de y sobreestimo ci en la inerfaz ● plano después de y subestimo ci en la inerfaz áreas iguales Ej: interfaz líquido-vapor, soluciones líquidas prop. parciales molares Una vez definido el plano interfacial, pueden calcularse las propiedades termodinámicas de la interfaz, de igual manera que se definió el exceso superficial: por unidad de área vs = 0 las prop. extensivas pueden escribirse en función de prop. globales y prop. de las fases
la posee un término menos (sv), ya que: Isoterma de adsorción de Gibbs: (relaciona la tensión interfacial de la sln. con el exceso superficial de los componentes) integro (Euler) ... ? ... y diferencio (equivalente a Gibbs-Duhem) por unidad de área Ej: sustancia líquida pura : ● su tensión interfacial sólo depende de T ● calor necesario para generar una superficie de área unitaria Ej: interfaz de una solución a (T,p) ctes. : si i su concentración en la interfaz (detergentes) si la sln. ideal isoterma de adsorción de Gibbs
Superficies curvadas: vapor líquido presión interna de una burbuja: t = 2 r cond. eq. dUSV = 0 eq. de Young-Laplace pb > pl de igual forma, la presión de una gota de líquido es mayor en su interior que en el exterior: presión de vapor de una gota: Poynting vapor gota líquida uso la eq. de Young-Laplace
t < 0 t < 0 = 0º d • > 90º si el menisco es una hemiesfera d = t si no d / t = - cos ( ángulo de contacto) • < 90º d t > 0 d Capilaridad: menisco cóncavo pin ascenso capilar h > 0 radio de curvatura r = t / 2 < 0 pex