1617FenomenosdeSuperficiey sistemas dispersos

8/16/2019 1617FenomenosdeSuperficiey sistemas dispersos

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FENÓMENOS DE SUPERFICIE 1617

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA GENERAL Y FISICOQUÍMICA

UBICACIÓN SEMESTRE

6o.

TIPO DE ASIGNATURA TEÓRICO-PRÁCTICA

NÚMERO DE HORAS/SEMANA Teoría 4, Práctica 2 CRÉDITOS 10

INTRODUCCIÓN:

La Fisicoquímica de superficies se dedica al estudio de cierto tipo de sistemas: los de"superficies de discontinuidad entre fases". En general resulta conveniente dividir elestudio en dos grandes secciones: La primera dedicada a las interfases microscópicas(líquido-gas, líquido-líquido, líquido-sólido, líquido-gas, sólido-sólido) y la segunda a losllamados "sistemas dispersos" donde el tamaño de la partícula en pequeño y la relaciónsuperficie/volumen es muy grande (coloides, emulsiones, espumas, suspensiones).

Por la gran trascendencia de los fenómenos que ocurren en las interfases en diversos procesos industriales (detergencia, lubricación, espumación, etc). y el empleo extensivo desistemas dispersos (lodos de perforación, medicamentos, cosméticos). Este curso debe serteórico-práctico y con mucho énfasis en la parte aplicativa.

Resulta muy formativo para el alumno el comprender la importancia de las interfases en elcomportamiento global de los sistemas.

Objetivos generales de aprendizaje.

Al finalizar el curso, los alumnos:

Establecerán la importancia del estudio de las interfases y aplicarán los principiosde la termodinámica a esta clase de sistemas.


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Describirán los métodos experimentales para caracterizar interfases..

Describirán las substancias que pueden afectar las propiedades interfaciales(Tensoactivos) y mencionarán sus aplicaciones. Clasificarán los sistemas dispersos,

describirán y mencionarán sus aplicaciones.Resolverán problemas relacionados con propiedades de interfases.

Determinarán experimentalmente los parámetros que caracterizan las propiedadesinterfaciales.

UNIDAD 1.- TERMODINÁMICA DE SISTEMAS CON INTERFASE 19 h.

Objetivos:

Al finalizar esta unidad, los alumnos:Establecerán la importancia del análisis de interfases.

Aplicarán los principios de la termodinámica a sistemas con interfases.

Describirán los métodos experimentales para caracterizar interfases.

CONTENIDO.

Descripción fenomenológica. Intercaras e interfases. Panorama general de la importanciade las interfases. Tensión superficial y energía libre superficial. Tendencia natural a laminimización de área. Energía interna superficial. Ecuación de Gibbs-Duhem. Variación dela tensión superficial con la temperatura. Intercaras planas y curvas. Ecuación de Young-Laplace. Ascenso capilar. Ángulo de contacto y mojado. Métodos experimentales paradeterminar tensión superficial, tensión interfacial y ángulo de contacto. Tensión superficial,tensión interfacial y ángulo de contacto. Tensión superficial dinámica. Ecuaciones deestado en superficie. Cohesión, Adhesión y esparcimiento. Absorción. Isoterma deabsorción de Gibbs. Propiedades en exceso. Modelos de absorción (Langmuir, B.E.T.).

UNIDAD 2.- A G E N T E S T E N S O A C T I V O S 14 h.

Objetivos:

Al finalizar esta unidad, los alumnos:

Describirán el efecto de los tensoactivos, la clasificación de éstos y su empleo endiversos procesos industriales.


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CONTENIDO.

Agentes tensoactivos. Clasificación. Aplicaciones: Detergencia, lubricación, humectaciónflotación extracción, nucleación, etc.

UNIDAD 3.- S I S T E M A S D I S P E R S O S 1 h.Objetivos:


Describirán los sistemas con una relación grande superficie/volumen (Sistemasdispersos).

Establecerán los principios de la estabilidad de los sistemas dispersos en base amodelos de interacción de doble capa.

Aplicarán los principios de termodinámica e interfases electrificadas, estáticas ydinámicas.

Describirán la preparación y utilización de sistemas de dispersos en diversos procesos industriales.

CONTENIDO.

Sistemas dispersos. Clasificación. Fenómenos cinéticos (difusión, sedimentación, mov.Browniano). Presión osmótica. Viscosidad. Fluidos Newtonianos y no newtonianos. InterésTecnológico. Intereses electrificadas. La doble capa eléctrica. Modelos. Electrocapilaridad.Termodinámica de intereses electrificadas. Intercaras electrificadas en movimiento.Potencial Zeta. Estabilidad de sistemas dispersos por interacción de doble capa. TeoríaDLOV. Floculación. Regla de Schuze-Herdy. Fenómenos óticos.

UNIDAD 4.- A N Á L I S I S S U P E R F I C I A L 4 h.

Objetivos:


Describirán los principios básicos de algunas técnicas de análisis superficial.

CONTENIDO.

Técnicas modernas de análisis superficial. Este contenido teórico es apoyado poractividades de laboratorio a razón de l.5 h. por semana la realización de 2 o 3 trabajoscortos de investigación bibliográfica y un proyecto teórico-experimental.


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BIBLIOGRAFÍA.

Adamson A. PHYSICAL CHEMISTERY OF SURFACES Ed. Wiley Interscience (1967).

Jingersons y Straumanis. COMPENDIO DE QUÍMICA COLOIDAL Ed. Continental

(1965).G.A. Somorjal. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA DE SUPERFICIES Ed. Alhambra(1975).

METODOLOGÍA DE LA ENSEÑANZA.

Considerando el numeroso alumnado que forman los grupos de esta materia, las técnicasdidácticas que se emplean con mayor frecuencia son las de exposición y exposición con preguntas.

Se analiza con frecuencia artículos relacionados, publicados en revistas del área, por lo queexiste también un estudio dirigido a "Investigación documental".

EVALUACIÓN

Se efectúan tres evaluaciones parciales sobre aspectos conceptuales (a libro cerrado) y problemas sobre conceptos fundamentales ( a libro abierto). Además se considera la participación del alumno dentro y fuera de clase por el trabajo de investigación que se ledemanda.

Las condiciones para exentar el examen final son haber aprobado los tres exámenes parciales. Tener un promedio superior a ocho y haber aprobado el laboratorio con unacalificación similar.

Para aprobar la materia es indispensable haber aprobado el laboratorio. El laboratoriodeberá contribuir con el 30% de la calificación final del curso.

REQUISITO PARA LLEVAR EL CURSO.

Equilibrio Químico.

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