Fisicoquimica-Interfase

LA INTERFASE
La región tridimensional de contacto de las fase β y α en la cual las moléculas interaccionan con moléculas de ambas fases, también se le conoce como capa interfacial, capa superficial. El espesor de esta región es de unas pocas moléculas siempre que no existe iones presentes. Por otro lado se debe tener en cuenta que interface se refiere a la superficie geométrica, aparentementebidimensional, que separa las dos fases; ll término de interfase viene definido en el diccionario de la real academia como zona o de comunicación o acción de un sistema sobre otro. Este termino no se suele emplear en el leguaje habitual científico sino que al especificar claramente la superficie geométrica que separa dos faces se emplea la expresión de superficie interfacial.
La capa interfacial esuna zona de transición entre las fases β y α y no es homogénea, es decir que sus propiedades varian desde aquellas que corresponden a la fase β hasta las que caracterizan la fase α. Para la interfase solido-liquido, solido-gas, solido-solido la transición entre las fases suelen ser mas bruscas que para la interfase liquido-vapor.

TENSION SUPERFICIAL EN LOS LIQUIDOS
En un fluido cada molécula interacciona con las que le rodean. El radio de acción de las fuerzas moleculares es relativamente pequeño, abarca a las moléculas vecinas más cercanas. Vamos a determinar de forma cualitativa, la resultante de las fuerzas de interacción sobre una molécula que se encuentra en
* A, el interior del líquido
* B, en las proximidades de la superficie
* C, en la superficie

Consideremosuna molécula (en color rojo) en el seno de un líquido en equilibrio, alejada de la superficie libre tal como la A. Por simetría, la resultante de todas las fuerzas atractivas procedentes de las moléculas (en color azul) que la rodean, será nula.
En cambio, si la molécula se encuentra en B, por existir en valor medio menos moléculas arriba que abajo, la molécula en cuestión estará sometida a unafuerza resultante dirigida hacia el interior del líquido.
Si la molécula se encuentra en C, la resultante de las fuerzas de interacción es mayor que en el caso B.
Las fuerzas de interacción, hacen que las moléculas situadas en las proximidades de la superficie libre de un fluido experimenten una fuerza dirigida hacia el interior del líquido.
Como todo sistema mecánico tiende a adoptarespontáneamente el estado de más baja energía potencial, se comprende que los líquidos tengan tendencia a presentar al exterior la superficie más pequeña posible.

 
Coeficiente de tensión superficial
| Se puede determinar la energía superficial debida a la cohesión mediante el dispositivo de la figura. Una lámina de jabón queda adherida a un alambre doblada en doble ángulo recto y a un alambredeslizante AB. Para evitar que la lámina se contraiga por efecto de las fuerzas de cohesión, es necesario aplicar una fuerza F al alambre deslizante. |
La fuerza F es independiente de la longitud x de la lámina. Si desplazamos el alambre deslizante una longitud Dx, las fuerzas exteriores han realizado un trabajo Fdx, que se habrá invertido en incrementar la energía interna del sistema. Como lasuperficie de la lámina cambia en Ds=2ddx (el factor 2 se debe a que la lámina tiene dos caras), lo que supone que parte de las moléculas que se encontraban en el interior del líquido se han trasladado a la superficie recién creada, con el consiguiente aumento de energía.
Si llamamos a g la energía por unidad de área, se verificará que

La energía superficial por unidad de área o tensiónsuperficial se mide en J/m2 o en N/m.
La tensión superficial depende de la naturaleza del líquido, del medio que le rodea y de la temperatura. En general, la tensión superficial disminuye con la temperatura, ya que las fuerzas de cohesión disminuyen al aumentar la agitación térmica. La influencia del medio exterior se comprende ya que las moléculas del medio ejercen acciones atractivas sobre las...