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Elementos introductorios sobre tensoactivos en solución y la fabricación de emulsiones.
Acuña Mujica M.S.a, Montes Atenas G.b
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Estudiante 5to ano Licenciatura en Química. Pontificia Universidad Católica de Chile. Vicuña Mackenna #4860.
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Química Rhenium Ltda.. Camino Lo Ruiz #5200. Renca. Email: gmontes@quimicarhenium.cl

I.- Antecedentes preliminares sobre las energías involucradasen un medio acuoso Una primera aproximación a nivel molecular de determinar las fuerzas existentes entre las moléculas presentes en un líquido es hacer una simplificación a fuerzas del tipo electrostáticas. Inmediatamente se cae en una complicación a nivel de la determinación de las posiciones de las diferentes moléculas. Bajo este punto de vista el problema de cálculo aparece a priori insoluble.Esto nos lleva a descartar esta vía pero sin resolver el problema a ese nivel, se requiere conocer la respuesta a preguntas simples tales como a que se debe: (i) la cohesión de los líquidos, que se buscará determinar haciendo la operación clásica de fuerzas interatómicas (se sumaran las energías de interacción de una molécula con todas las demás definiendo previamente una “estructura promedio” dellíquido) y (ii) organización de las soluciones, para lo cual se determinará el efecto promedio que tiene una molécula de soluto desplazada sobre las moléculas de solvente que la rodean. Para la determinación de la organización es importante puntualizar que cuando un ión es introducido en un medio dicho solvente, polarizará de cierta forma un cierto número de moléculas de solvente. Si existe un iónde otra naturaleza, la polarización será diferente. Para fijar ideas, si un ión de tipo 1 se quiere acercar introducir en un liquido que tiene un momento dipolar no nulo, el primero se desplaza no solo una molécula de fluido sino toda la región polarizada por el ión 2 generando esferas de coordinación que cada vez se presentan con menor direccionabilidad. Calcular todas las interacciones es complejo. Se puede, sin embargo conocer, la polarización promedio de las moléculas afectadas por el ión introducido.

Figura 1: Comportamiento de un ión y el medio acuoso que lo disuelve haciendo uso de energías de interacción molecular. Hipótesis 1: Se puede suponer para esto que el solvente en un medio continuo homogéneo, lo que significa que se polariza en todas partes de la misma forma. Lapolarización del medio genera un campo reacción que se opone al generado por el ión. Hipótesis 2: Si la respuesta del medio es de tipo linear la interacción entre un ión de tipo 1 con otro de tipo 2 se reduce en un cierto factor que se define con constante dieléctrica relativa. Este valor puede llegar a ser considerable, por ejemplo en el caso del agua es 80 a 20C. Esto ayuda a la disolución deiones en un medio dicho polar. Primero fijemos las ideas para interacciones de tipo directas. Para esto se seguirá la metodología seguida por Evans et al. (1994) que describe densidades de carga por momentos sucesivos en un desarrollo denominado de multipolos: monopolo (carga total), dipolo (momento dipolar), cuadrupolo, etc. El presente desarrollo se referirá a interacciones corrientes comomonopolo-monopolo, monopolo-dipolo, etc.

I.1.-Interacción entre dos iones: Esto no se desarrollará mayormente por su simplicidad pero se puede limitar la explicación a que es conocido que el vacío dos iones tiene como energía potencial la expresión dad por Coulomb:

U ion −ion =

q1 q 2 4πε 0 R12

(1)

Para saber si la configuración de iones puede ser bloqueada por este tipo de interacciones,se comparara este tipo de interacciones a las energías térmicas. Si se toma en consideración el cloruro de sodio, los valores de la ecuación son los siguientes: R12 = 0.278 nm, la carga e = 1.6*10-19 C, la constante dieléctrica en el vacío es ε0 = 8.85*10-12 C2J-1m-1. Entonces U12 = -8.4*10-19 J. Esto es cerca de 200 veces mayor que las energías térmicas a temperatura ambiente (kT = 4.11*10-21)....
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