Fenómenos de superficie:

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1 Fenómenos de superficie:
sistema de 1 m  0.2 % moléc sup. sistema de 100 nm  % 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: ni en exceso al valor de esa cantidad en las fases de volumen variación del área expuesta  wsup ¿cómo se define ci de la interfaz? tensión interfacial

2 i A = ni - ci A (y - 0) - ci A (yf – y )
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. el volumen de ambas fases cambia y no hay cambio físico i A = ni - ci A (y - 0) - ci A (yf – y ) i A = ni - ci A (y - 0) - ci A (yf - y )

3 vs = 0 ¿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

4 ? 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) la  posee un término menos (sv), ya que: 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

5 t = 2 r pb > pl Poynting 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

6 pin pex Capilaridad: menisco cóncavo
ascenso capilar  h > 0  radio de curvatura r = t / 2 < 0 pex  = 0º d t < 0 < 90º d t < 0 d t > 0 > 90º si el menisco es una hemiesfera  d = t si no  d / t = - cos  ( ángulo de contacto)