INTERFACES

Resumen capítulo No. 4
Fuerzas de Atracción

4.1 Interacciones químicas y físicas
Dos átomos se unen para formar una moléculas no ionizada, las fuerzas involucradas en al formación del enlace se denominan fuerzas covalentes y el enlace se llama covalente. Los e- son compartidos por 2 o más átomos.
Enlace metálico: compartición de e- entre átomos.
El número de enlaces covalentes formadospor un átomo depende de su posición en la tabla periódica con respecto a los átomos con los que se está involucrando.

Enlaces covalentes: tienen longitudes y ángulos de enlace característicos, en función de los átomos involucrados, es decir, son direccionales.
El número, la longitud y dirección de enlace en un átomo controlarán el cómo un átomo y las moléculas resultantes pueden acomodarseasímismos en arreglos 3D o rejillas. Presentan distancias de enlace de 0.1 a 0.2 nm, con energías de enlace de 150 a 900 KJ/mol. Este enlace puede ser considerado estrictamente como una fuerza química.
Las interacciones debidas a fuerzas de largo alcance son a veces denominadas como interacciones “físicas”, lo que implica que no está involucrada ninguna reacción química.
Aunque las interaccionesfísicas pueden alterar las configuraciones electrónicas de los átomos o moléculas, los e- por sí mismos permanecen asociados a su sistema original.
Las interacciones físicas carecen de atributos para ser consideradas enlaces químicos, es a través de tales inteacciones, que casi la mayoría de las propiedades elementales de la mayoría de los materiales son determinadas.
Constituyen un factorfundamental en los sistemas coloidades, ensambles biológicos y todos los fenómenos naturales que no involucran interacciones químicas.

4.2 Importancia de las fuerzas de largo alcance
Muchos sistemas y procesos importantes, especialmente ensambles biológicos, tales como las paredes de la célula y estructuras de proteínas secundarias y terciarias se forman como resultados de interacciones físicas inter eintramolecurales.
Las fuerzas físicas actúan sobre distancias a las distancias similares a las de los enlaces covalentes, sin embargo, mantienen a las moléculas a la distancia apropiada y con la fuerza apropiada para que puedan realizar sus funciones vitales.
Las interacciones físicas se pueden utilizar para mantener superficies a distancias mínimas de separación como resultado de una energíamáxima. Dicha energía máxima de largo alcance, puede prevenir o al menor retardar la tendencia natural de las superficies a aproximarse o juntarse de manera espontánea, reduciendo de ese modo el área interfacial. Este efecto es especialmente importante en coloides, espumas, emulsiones y sistemas similares. Coloide proviene del griego kolas, que significa que puede pegarse.
Interface: colección demoléculas o átomos individuales, en la cual sus propiedades macroscópicas son un reflejo de las interacciones de todos los átomos individuales o de las interacciones moleculares involucradas.


4.3 Clasificación de las fuerzas físicas
Coulómbicas (interacciones electrostáticas).
Van der Waals

Coulómbicas: funcionan a distancias más grandes que las de los enlaces covalentes. Son las másfuertes. Igualan o exceden en magnitud a los enlaces covalentes. Se presentan sólo en sistemas con especies cargadas. No son las más importantes, muchos factores pueden disminuir o nulificar por completo su efecto neto en un sistema.

Van der Waals: incluyen 3 tipos de interacciones atómicas y moleculares.

4.3.1. Interacciones Coulómbicas o electrostáticas
Para dos especies cargadas Q1 y Q2 lainteracción de la energía libre w(r) está dada por:

o es la permisividad en el vacío.
 es permisividad relativa o constante dieléctrica del medio.
r es la distancia entre las 2 cargas.
z es la carga con el signo de la valencia de cada ión.
e=1.602X10-19 C
La fuerza de interacción coulómbica Fc, es la diferencial con respecto a r de la energía libre.
Cargas con mismo signo, implican...