Fenómenos de Superficie

Fenómenos de Superficie: generalidades sobre tensión superficial y adsorción

1. FENOMENOS DE SUPERFICIE TENSIÓN SUPERFICIAL ADSORCIÓN

2. FENÓMENOS DE SUPERFICIE LAS MOLÉCULAS, ÁTOMOS O IONES DE LA SUPERFICIE DE UNA SUSTANCIA SE ENCUENTRAN EN CONDICIONES DIFERENTES A LAS DE LAS DEMÁS PARTÍCULAS DEL INTERIOR DE UNA SUSTANCIA En la superficie de sólidos Y líquidos las moléculas, átomos y iones tienen sus valencias como sus fuerzas de interacción no compensadas. Este fenómeno en los sólidos hace que la superficie tenga la tendencia a captar partículas de otras sustancias dando origen a la adsorción.

3. FENÓMENOS DE SUPERFICIE LAS MOLÉCULAS, ÁTOMOS O IONES DE LA SUPERFICIE DE UNA SUSTANCIA SE ENCUENTRAN EN CONDICIONES DIFERENTES A LAS DE LAS DEMÁS PARTÍCULAS DEL INTERIOR DE UNA SUSTANCIA En los líquidos la superficie se convierte en una especie de membrana elástica que se resiste al incremento de su superficie como consecuencia de la resultante de la fuerzas intermoleculares en la superficie, dando origen a la tensión superficial, responsable del ascenso o descenso capilar.

4. TENSIÓN SUPERFICIAL Manifestación visual

5. TENSIÓN SUPERFICIAL DEFINICIÓN: FUERZA POR UNIDAD DE LONGITUD QUE SE OPONE AL INCREMENTO DEL AREA SUPERFICIAL γ (gamma) depende de la naturaleza de las dos fases puestas en contacto. El valor de γ depende de la magnitud de las fuerzas intermoleculares en el seno del líquido. Para un líquido dado, el valor de γ disminuye con la temperatura , debido al aumento de la agitación térmica. γ tiende a cero conforme la temperatura se aproxima a la temperatura crítica.

6. TENSIÓN SUPERFICIAL EN LIQUIDOS Y C APILARIDAD

7. TENSIÓN SUPERFICIAL Y CAPILARIDAD

8. TENSIÓN SUPERFICIAL Y CAPILARIDAD

9. TENSIÓN SUPERFICIAL Y CAPILARIDAD

10. TENSIÓN SUPERFICIAL CAPILARIDAD FÓRMULA: M.g = 2 π r γ cosƟ M = Vol. δ Vol = h h δ g = 2 π r γ cosƟ γ = h δ g / 2 π r cosƟ γ = 1r h δ g / 2 cosƟ   La altura h de ascenso capilar es proporcional a 1/r. El ascenso o descenso capilar depende de las fuerzas de adhesión en la interfase sólido-líquido (con las paredes del tubo capilar) y de cohesión de la interfase líquido-aire(debido a la tensión superficial) y se detiene cuando las fuerzas que impulsan el líquido hacia arriba se contrarrestan con las que lo empujan hacia abajo

11. TENSIÓN SUPERFICIAL EN SOLUCIONES

12. TENSIÓN SUPERFICIAL

13. TENSIÓN SUPERFICIAL

14. ADSORCIÓN CONCEPTO: proceso mediante el cual un sólido poroso (a nivel microscópico) es capaz de retener partículas de gas o de soluto en su superficie tras entrar en contacto con éste. ADSORBENTE : sólido poroso SUSTRATO : superficie sólida sobre la que tienen lugar la adsorción. ADSORVATO : partículas a ser retenidas RECUBRIMIENTO : medida de la extensión de la adsorción de especies en una superficie

15. ADSORCIÓN El adsorbente dispone de nano poros, lo que se conoce como centros activos, en los que las fuerzas de enlace entre los átomos no están saturadas. Estos centros activos admiten que se instalen moléculas de naturaleza distinta a la suya

16. ADSORCIÓN Nano poros del adsorbente = Centros Activos Características de los centros activos: L as fuerzas de enlace entre los átomos no están saturadas . Estos centros activos admiten que se instalen moléculas de naturaleza distinta a la suya. La adsorción es un proceso exotérmico y se produce por tanto de manera espontánea si el adsorbente no se encuentra saturado.

17. Las moléculas pueden enlazarse de dos formas a una superficie: A dsorción F ísica o F isisorción : La adsorción física consiste en un enlace débil originado por fuerzas de Van der Waals , y en principio no hay una redistribución de carga en la molécula/átomo y la superficie Adsorción química o Quimisorción : La adsorción química implica un cambio sustancial en la densidad electrónica entre substrato y adsorbato. La naturaleza del enlace puede ser intermedia entre iónico y covalente ADSORCIÓN

18. ADSORCIÓN Físico-química estudia los equilibrios que se dan en los procesos de adsorción La base del estudio lo constituyen las isotermas de adsorción. (representaciones gráficas de la cantidad de sustancia adsorbida frente a otras variables como la presión o la concentración, y la temperatura

19. ISOTERMAS DE ADSORCIÓN

20. ADSORCIÓN Á rea 1 Á rea 2 Á rea 3 Área 1: bajas presiones Adsorción directamente proporcional a la presión Área 2: presiones media A mayor presión mayor adsorción Á rea 3: altas presiones La adsorción se mantiene constante a pesar del incremento de presión En cuanto a la temperatura a mayor temperatura menor adsorción

21. DESORCIÓN: Si una especie adsorbida se mantienen a baja temperatura, permanece en este estado, pero si la temperatura aumenta puede ocurrir lo siguiente: - la especie se descompone - la especie reacciona con otras especies - la especie se desorbe DESORCIÓN

22. GRACIAS POR SU ATENCIÓN