tareas interfases

7/25/2019 tareas interfases

1/27

Ramrez Daz Vctor Daniel

Tareas y trabajos fsicoqumica de interases

Tarea 5Isotermas de adsorcin

a adsorcin es el enmeno de concentracin !de"sito# de una sustancia!adsorbato o soluto# sobre la su"erfcie de un slido o un lquido !adsorbente#$

a adsorcin se debe a la "resencia de uerzas intermoleculares sin balancear%de las mol&culas que se encuentran en la su"erfcie de un slido o un lquido!interase#% "or lo cual atraen a las mol&culas de otras sustancias con las quese "onen en contacto% equilibrando de esta manera las uerzas atracti'as ydisminuyendo la ener(a su"erfcial$ a interase "uede ser)*lido + (as$

*lido + lquido$quido + (as$quido + lquido$a adsorcin "uede ser sica !fsisorcin# o qumica !quimisorcin#)

a cantidad de soluto adsorbido es uncin de la naturaleza y ,rea es"ecfcasu"erfcial del adsorbente y del soluto% as como de la "resin !-# concentracin !.# de este /ltimo y de la tem"eratura del sistema$0 tem"eratura constante% se obtienen las isotermas de adsorcin% quecuantifcan la adsorcin en uncin de la concentracin del soluto en elequilibrio y se re"resentan (r,fcamente$a cantidad de soluto adsorbida% se denota "or la letra a$

as isotermas e1"erimentales que m,s com/nmente se obtienen% son)21isten dierentes modelos matem,ticos "ara describir las isotermas que seobtienen e1"erimentalmente$ .ada modelo contem"la una serie deconsideraciones% como se menciona a continuacin)

0D*3R.I34 I*I.0 0D*3R.I34 67I8I.0

9$ Interacciones d&biles adsorbato +adsorbente% del ti"o Van der :aals% di"olo;di"olo% "uentes de


2/27

Ti"o IIsoterma monomolecularIsoterma de an(muir$

Ti"o IIIsoterma "olimolecular$Isoterma de G$2$T$

Ti"o IIIIsoterma que se "resentacuando e1iste bajainteraccin adsorbato +adsorbente

oterma de adsorcin de Langmuir Tem"eratura constante$ Adsorcin localizada% slo en sitios defnidos !acti'os# de la

su"erfcie$ a su"erfcie es


3/27

o as mol&culas adsorbidas en la "rimera ca"a act/an como sitios deadsorcin de la se(unda ca"a y as sucesi'amente% lo que en el casomas sim"le se a"ro1ima a un es"esor infnito conorme la "resin de'a"or -'% se a"ro1ima a la "resin de 'a"or de saturacin del lquido% -!"resin de 'a"or de lquido "uro#$

o as caractersticas de condensacin y e'a"oracin son id&nticas en

todas las ca"as e1ce"to en la "rimera$ 2l calor de adsorcin en lase(unda y dem,s ca"as son i(uales al calor de condensacin del (as!DB'#$

a C cantidad de soluto adsorbida$am C adsorcin m,1ima% cuando se orma la monoca"a$. C es una constante que relaciona el calor de adsorcin de la "rimera ca"a yel calor de adsorcin de las multica"as ca"as !DB'#$

Giblio(raa)


4/27

Tarea K.ur'as electroca"ilares

as concentraciones su"erfciales de e1ceso de todos los com"onentes de unadisolucin no son com"letamente mensurables% "or lo que se obtienen unascantidades mensurables que son las concentraciones su"erfciales de e1cesorelati'as% tomando como reerencia el disol'ente$ 2l tratamientotermodin,mico de la interase lo 'amos a realizar si(uiendo el mismo

"rocedimiento que em"leamos "ara analizar el eecto de la com"osicin sobrela tensin su"erfcial$ 4os basaremos en el modelo de >ibbs en el que la re(ininteracial se substituye "or una su"erfcie di'isoria !*# de 'olumen nulo)

a /nica dierencia ser, que tendremos que incluir dentro del tratamientotermodin,mico un t&rmino e1tra "ara tener en cuenta la "resencia de unacierta car(a 6 en el sistema y de un "otencial el&ctrico L) dU=--dV+Td*+d0+idni+d6MMMM!K#

2ste /ltimo t&rmino "uede en(lobarse junto con el del "otencial qumico%defniendo as el "otencial electroqumico$ a car(a 6 del sistema% se debe a la"resencia de ni moles de i es"ecies dierentes con car(a zi ! es la constante

de araday% JK@N5$?@95 .Fmol% que transorma la car(a al *$I$#% 6 COizini "orlo que la ecuacin !K# queda de la orma)

*iendo Pi el "otencial electroqumico$ De esta orma el tratamiento de lainterase es e1actamente el mismo que el em"leado "ara deducir la isotermade >ibbs% e1ce"to que donde f(ure el "otencial qumico debe substituirse "or

el "otencial electroqumico$ *i(uiendo los mismos "asos lle(aramos a laisoterma de adsorcin de >ibbs "ara interases electrizadas)

Donde es la concentracin su"erfcial de e1ceso$ 2l se(undosumatorio% sobre todas las es"ecies car(adas% "uede se"ararse en dos) uno


5/27

"ara las car(as "resentes en la ase Q y otro "ara las de la ase )

o que a"arece dentro de cada uno de los sumatorios es la densidad de car(a

su"erfcial de e1ceso !car(a "or unidad de ,rea#)

y teniendo en cuenta que se


6/27

disolucin electroltica que est, en contacto con &ste$ 4uestra interase esca"az "or lo tanto de acumular una se"aracin de car(as% ca"acidad que"uede caracterizarse "or la ca"acidad "or unidad de ,rea de un condensadorequi'alente a nuestra interase)

-or lo tanto% si obtenemos la cur'a electroca"ilar de un sistema% su deri'adanos "ro"orciona la densidad de car(a su"erfcial y su deri'ada se(unda laca"acidad "or unidad de ,rea de la interase$ -ara un electrodo de mercuriorente a uno de calomelanos sumer(idos en una disolucin de .s.l 98 a =5 .se obtienen las si(uientes cur'as)

2stas (r,fcas muestran claramente que la cur'a electroca"ilar es sloa"ro1imadamente "arablica% "or lo que su deri'ada no es e1actamente unalnea recta ni su deri'ada se(unda una lnea


7/27

m,1imo% la deri'ada "rimera es nula% lo que indica que en ese "unto se anulala densidad de car(a su"erfcial en ambos lados de la interase$

Giblio(raa)


8/27

W*X es la concentracin de sustrato

Giblio(raa)


9/27

Tarea J8ecanismos de an(muir Binsc


10/27

concentracin de la es"ecie adsorbida% es decir con el (rado de recubrimientode 0 en la su"erfcie del catalizador$

Velocidad# $%ADonde E es la constante de 'elocidad y q0el ]recubrimiento] su"erfcial del

catalizador "or las mol&culas de 0$2ste recubrimiento de 0 de"ende de la "resin en la ase (aseosa de 0% lade"endencia m,s sencilla est, dada "or la ecuacin de an(muir)

lo que nos da% substituyendo en la ecuacin anterior

2n esta ecuacin% q0 9 entonces 9^^ ba-0y nos queda ' C Eba-a% lo quesi(nifca un orden uno con relacin a la "resin de 0$ -or el contrario% cuando q0

se obtiene & # $lo que si(nifca orden cero$>eneralmente% las reacciones catalticas son bimoleculares% es decir in'olucrandos reacti'os% de esta manera tenemos "ara el "roceso

AB ! que la 'elocidad de a"aricin del "roducto !!# est, dada "or lae1"resin

Donde)

y

De aqu obser'amos que en el denominador a"arecen los t&rminos tanto de 0como de G en ambas ecuaciones$ 2sto es debido a que en la adsorcin de cadareacti'o el otro est, ]com"itiendo] "or el mismo lu(ar$ a ecuacin de'elocidad entonces quedar,)


11/27

2cuacin ',lida con las si(uientes condiciones)a# De que las mol&culas 0 y G seadsorban en el mismo sitio y sindisociarse !i(ura 9? bis !a##$b# De que el "aso lento de la reaccinsea la reaccin entre las dos es"eciesadsorbidas$c# De que el "roducto . no se adsorba$

Dierentes casos lmite "ueden darse% "or ejem"lo% si 0 y G% los dos% seadsorben d&bilmente !el enlace entre ellos y la su"erfcie no es muy uerte#% esdecir% b0y bGson muc


12/27

i(ura 9?bis$ !a# 0dsorcin com"etiti'a "or los mismos sitios$ 8ecanismoan(muir;Bins


13/27

! !(g)

Donde * re"resenta un sitio su"erfcial y el ndice !(# re"resenta la ase

(aseosa$a "rimera ecuacin re"resenta el equilibrio de adsorcin del reacti'o 0(aseoso sobre un sitio% la se(unda es el equilibrio de adsorcin del reacti'o G$a tercera re"resenta la reaccin su"erfcial entre 0 y G "ara ormar .%fnalmente la /ltima es la desorcin del "roducto . a la ase (as$21iste otro ti"o de mecanismo% "or el cual% "ara que la reaccin ocurra% slo esnecesaria la adsorcin de uno de los reacti'os y la transormacin se eect/a alinteraccionar esta mol&cula quimisorbida con las mol&culas del otro reacti'oque "ermanece en la ase (as !i(ura 9? bis !c##$o re"resentamos como)

A(g) A

B(g) A !Tal mecanismo se denomina de Rideal;2ley y la a"licacin de la isoterma dean(muir conduce a la e1"resin)

Donde se asume que el reacti'o G se adsorbe "ero no reacciona$

Giblio(raa)


14/27

Tarea 9)2cuacin lmite de 2instein "ara 'iscosidad

2n todas las sus"ensiones o dis"ersiones su com"ortamiento reol(ico% y "ortanto su 'iscosidad% est,n determinadas en "arte "or la ase continua$

*i "or ejem"lo% la 'iscosidad de la ase continua cambia con la tem"eratura ocon la "resencia de aditi'os solubles en ella% la 'iscosidad resultante de ladis"ersin o sus"ensin tambi&n se 'er, aectada$

2l "unto de "artida "ara "oder estudiar el com"ortamiento de las sus"ensioneso dis"ersiones es la consideracin de sistemas diluidos en los que la asedis"ersa con eseras r(idas y la ase continua un uido netoniano$ a'ariacin de la 'iscosidad de la ase continua "or la "resencia de una asedis"ersa est, descrita "or la ecuacin de 2instein)

Donde L es la raccin 'olum&trica de slidos% la 'iscosidad de la asecontinua% la 'iscosidad de la mezcla resultante y WX es lo que se conocecomo 'iscosidad intrnseca% que "ara eseras r(idas ado"ta un 'alor de =$5$ aecuacin de 2instein se basa en el


15/27

0dem,s


16/27

Giblio(raa)


17/27

llama el BG requerido del aceite` &ste BG requerido es una "ro"iedad delaceite% y "or tanto% se le su"one inde"endiente del suractante utilizado en lamezcla$7tilizando este aceite !de BG requerido conocido#% uno de los suractantes debase !de BG9 conocido# y al(/n otro suractante !de BG1 desconocido#% se"re"aran una serie de emulsiones y se obtiene el m,1imo de estabilidad "ara

una cierta mezcla 19%11% tal que)*LBre% # + *LB ++ *LB+2sto "ermite calcular el BG1$ *e "uede "or tanto% determinare1"erimentalmente el BG requerido "or los aceites y el BG de un suractante

2stabilidad de una emulsin 3F: en uncin del BG de la mezcla desuractantes utilizada$

-u/ es el *LB0

2l BG de un suractante es una e1"resin de su balance Bidrflo + i"flo% esdecir% el balance del tama[o y uerza de los (ru"os


18/27

del material "resente$ 21isten emulsiones en donde la ase discontinua secom"one de un mayor "orcentaje en "eso que la ase continua$ 7n sim"lean,lisis de dilucin de una emulsin con a(ua% determinar, si esta es la asecontinua al


19/27

1alor *LB7n tensido que ten(a (ru"o li"oflicos relati'amente "olares y (ru"os


20/27

2l artculo comienza con una re'isin


21/27

electroqumica de N-Isobutil (2E, 6! "odecadienamida#

2n el trabajo de tesis doctoral del 8 en .$ -alma de la .ruz 0(ustn se "resentala obtencin de 4;Isobutil !=2% K# dodecadienamida = "or medio de una solaestrate(ia sint&tica% la cual in'olucr dos rutas de sntesis% la basada en laqumica or(,nica con'encional !.# y la ruta electroqumica !2#$ a estrate(ia

consta de oc


22/27

h -re'encin de residuos$ *e e'it el uso de sustancias o1idantes yreductoras ya que los electrodos uncionaron como tales$ De esta orma seelimin la o"eracin unitaria que in'olucra el tratamiento de este ti"o deresiduos$h 2liminacin de sustancias t1icas$ -or el uso de la electrlisis indirectaen la o1idacin de alco


23/27

Trabajo @Resumen del articulo e1"uesto 2lectrode"osition as a tool or abrication o ?Dmicrobatteries

2lectrode"osicin como


24/27

os enoques ?D;8G "ro"uestos


25/27

!003# tem"oral que "osteriormente ue (rabada distancia$ se lle' a cabo enuna orma similar a la de"osicin de matrices ?D de nanotubos cobre sobre unsustrato de l,mina de cobre$ la membrana 003 se coloca normalmente bajo"resin entre dos l,minas de 0l o .u !que sir'e como el sustrato y el contra;electrodo% res"ecti'amente# se"arados "or 0- celulosa se"arador !em"a"adocon 0l ? o .u= que contiene electrolito# en un conjunto de dos electrodos

en marc


26/27

2sta ,rea de in'esti(acin se es"era que crezca r,"idamente durante los"r1imos a[os como consecuencia de la demanda (enerada "or los"rometedores resultados obtenidos "ara los electrodos ne(ati'os ?D$2n (eneral% la electrode"osicin de materiales de electrodo "ositi'o es m,se1i(ente que el de los materiales de los electrodos ne(ati'os% ya que "or lo(eneral im"lica la de"osicin de 1idos% osatos% suluros o en lu(ar de los

metales "uros$

7n ejem"lo im"ortante consiste en la electrode"osicin de suluro demolibdeno en el silicio recubierto de nquel y sustratos de 'idrio "ara unamicrobatera ?D con una estructura conc&ntrica$7n electrolito consistente en una solucin acuosa con "B ajustado % se utiliza"ara la de"osicin$

2l anin molibdato sure suluracin en cuatro "asos y se obtiene la ca"a desuluro de molibdeno;una "elcula del(ada durante la reduccin de los anionestiomolibdato %mediante el uso de una constante "otencial catdico F corriente $os es"esores m,s (randes que 5 nm son diciles de lo(rar debido a la

ormacin de (rietas$

2lectrolito) un desao

Tradicionalmente% un electrolito lquido que incluye una sal de litio !m,scom/nmente !i-K# y los disol'entes or(,nicos se utiliza en bateras de litio;ion% ya sea con un se"arador o como un com"onente en un (el de "olmero$

*in embar(o% es dicil obtener re'estimiento de conormacin de cualquiera%el se"arador o el com"onente de (el de "olmero inerte sobre sustratoscom"lejos% tanto en en micro y nano escala$

T&rmicamente acti'ados se


27/27

tareas interfases

Documents