sistemas heterogéneos

Sistemas heterogéneos formación de nuevas fasesagregados moleculares

nucleación fenómeno de no-eq. - formación de interfases

condensación, pptación, cristalización, sublimación, ebullición...

agregadosmoleculares

gérmenes núcleocrítico de condensación

fase macro

moléculas

Ej. Condensación:

sobresaturación a T

S<1 vapor subsaturado,

S>1 vapor sobresaturado

S=1 vapor en eq.

fase faseosacrecimientorápido !!

crecimiento

depende de la sust. 100 moléc.

vapor ideal

condH = 0 macroscópico

Teoría clásica:

Ej. Cristalización:

solubilidad de sólidos, tamaño d de cristales

área del cristal / mol

a2o actividad del st. en eq. con cristales

grandes de sólido (sin término superficial)● solubilidad cristales pequeños > solubilidad cristales grandes● a > S, pptan. cristales más pequeños● envejecimiento de cristales

Ej. Agregados en fase acuosa, autoensamblado:

estructuras supramoléculares:(anfifilos) entre 10 nm y 100 m

Keq formación del agregado de N moléc.

en eq.

concentración total de moléculas

igual que para condensación

formación espontánea agregados

distrib. con máx en N

agregado esférico

agregado tridimensional p=1/3

¿a qué c1 se forman

los agregados?

concentración de moléc. agregado N

pot. químicos por molécula

N

tNN

2

pNNN N

kT

N

v

3/1

3/12)6(

kT

v 3/12)6(

0,000 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,0060,00

0,01

0,02

0,03

0,04 1000

100

500

50105N =

CN

C1

si c1 aparece

ccmc 0.1-10 mM

a partir de allí:

- c1 cte- distribución fina de agregados alrededor de N* - las propiedades de la sln. cambian bruscamente

agua = 7.3 10-2 J/m2 v=5 Å3

= 5.3

cN N [c1 exp()]N = N (200 c1) N

si c1 c1 >> cN

ccmc

0 20 40 60 80 1000

200

400

600

800CN / C

1

N

cmc = 0.0045 M

N*