Tema de fisicoquimica: Interfase, fuente Fisicoquímica de Levine vol. 1 y 2.

1. UNIVERSIDAD DE LA CAÑADA
FISICOQUÍMICA
- INTERFASE
- INTERFASES CURVAS
- TENSION SUPERFICIAL Y CAPILARIDAD.

2. INTERFACE
 La región tridimensional de contacto entre la fase α
y β en la cual las moléculas interaccionan con
moléculas de ambas fases se denomina capa
interfacial, capa superficial o interfacial.

3.  El espesor de esta región es de unas pocas
moléculas siempre que no existan iones presentes.
α
β
 Interface refiere a la superficie geométrica,
bidimensional, que separa las dos fases.
INTERFASE

4.  La capa interfacial es una zona de transición entre las
fases α y β.

6.  Las moléculas de la interface tiene una energía distinta
a la de las moléculas de cada fase.
 Un cambio adiabático cambiaria la energía interna U del
sistema.
 Las moléculas superficiales tienes menos atracción,
tiene una energía interna media superior.

7. # de moléculas área de la superficie
interfacial

 Aumento # moléculas Trabajo

8.  Constante de proporcionalidad.
Naturaleza
de las fasesTensión
superficial

9.  El trabajo reversible necesario para aumentar el área
interfacial es:
Además existe un trabajo: - PV
P = Presión en el interior de cada fase.
V= Volumen total del sistema.

10.  Por tanto:
 Trabajo realizado sobre un sistema bifásico cerrado.

11. 
 Se refiere a la tensión interficial de un sistema
compuesto por un líquido α en equilibrio con su vapor
β.
 Cuando la fase β es gas inerte a P baja o moderada, el
valor de es casi independiente de la composición
de β .

12.  Sistemas con una solo interface:
=
 Unidades de trabajo (energía) por unidad de área:
 CGS – ergs/cm2 = dinas x cm (1 ergs = 1 dina/cm)
 SI – J/m2 = N/m

13.  Cuando T de un líquido en con su vapor
aumenta, las fases van siendo parecidas – Tc la
interface liq – vapor desaparece.
 Tc - = 0


14.  Una ecuación empírica que reduce el
comportamiento de (T) para muchos líquidos es:
 Donde es un parámetro empírico característico
del liquido considerados, y disminuye
aproximadamente lineal cuando T aumenta

15.  Representa a frente
a T para diversos
líquidos

16.  La magnitud P de:
 es la presión en el
interior de las fases α y
β del sistema sin
embargo debido a la
tensión superficial P no
es igual a la presión
ejercida por el pistón
de la figura cuando el
sistema y el pistón
están en equilibrio

17.  El volumen del sistema es: y
 El área de la interface entre las fases α y β es:
 Por tanto
y:
La presión P ejercida por el pistón es:
Siendo el área del pistón.

18.  Dividiendo a por
se obtiene:
 El termino es casi siempre muy pequeño
frente a P.

19.  En el interior de las fases α y β de:
 La presión es uniforme e igual a P en todas las direcciones.
 En la interfase la presion en la direccion es igual a P, pero no
en las direcciones e

20. INTERFACES CURVAS
 Cuando la interface entre 2 fases α y β tienen
forma curva la tensión superficial hace que las
fases de presión en equilibrio en el interior de las
fases α y β sea diferente.

21.  Para tener en cuenta la diferencia de presiones la
definición de se
vuelve a escribir en forma:
 Donde es el trabajo P-V realizado dobre
las fases α y β y V es el volumen total del sistema.

22.  Supongamos que la interface es un casquete esférico.

23.  SEA R= distancia del vértice a la interface.
 Ω = Angulo sólido del vértice del cono.
 Tenemos:

24.  La ecuación fue deducida por
Young y por Laplace
cuando la diferencia de presiones se
anula.
La diferencia de presiones es importante solo cuando
R es pequeño

25.  La ecuacion es la base del metodo
de asenso capilar para medir la tension superficial
de las interfases liquido-vapor y liquido-liquido.

26.  La forma de la
interfase depende de la
adherencia y las
fuerzas de cohesión.

28.  La ecuación:
 Conduce ha: y
 la interface es esférica, se considera casquete
esférico.
 proporciona:
 Sustituyendo en 13.10 se obtiene
 Y:

29.  Cuando las fases β y α son un liquido y un gas el
angulo de contacto con el vidrio es normalmente 0.
 Para se dice que el liquido moja el vidrio
completamente.
 Con un ángulo de contacto 0 y con una interfase de
forma esferica la superficie intefacial es semiesfera
y el radio R se hace igual al radio r del tubo capilar
en este caso: