Universidad Popular del Cesar Licenciatura en ciencias naturales y educación ambiental Fisicoquímica
Química de superficies: Una aclaración para principiantes. La química es una ciencia muy extensa, con antecedentes de su uso desde la prehistoria, muchas civilizaciones antiguas poseían conocimientos y técnicas de transformación de la materia, (tema de estudio de la química), como ejemplo tenemos la elaoración de aleaciones como el ronce, la faricación de cer!mica, esmaltes y vidrio, las fermentaciones de la cerveza y del vino, la extracción de sust sustan anci cias as de las las plan planta tas s para para usar usarla las s como como medi medici cina nas s o perf perfum umes es y la tran transf sfor orma maci ción ón de las las gras grasas as en jaó jaón, n, todo todos s esto estos s proc proces esos os serv servir iría ían n posteriormente para los primeros científicos que estudiaron la química"
La historia de la química se entrelaza con la historia de la física, como en la teoría atómica, y en particular con la termodin!mica desde sus inicios con el propio especialment ente e a través de la ora ora de Willard Gibbs, de esa relación Lavoisier, y especialm estrecha emerge una rama de la química con nomre de fisicoquímica, encargada de estu estudi diar ar las las propi propied edade ades s físi físicas cas y la estr estruct uctura ura la mate materi ria, a, las las leye leyes s de interac interacció ción n químic química a y las teoría teorías s que las goier goiernan" nan" #l renomr renomrado ado químic químico o estado estadouni unidens dense e $ilert $ilert Le%is Le%is expresa expresaa a &La fisico fisicoquí químic mica a es cualqu cualquier ier cosa cosa interesante' lo cual tal vez se refería al hecho de que muchos fenómenos de la naturaleza con respecto a la materia son de principal interés para la fisicoquímica"
ara que sea posile un alto grado de entendimiento y comprensión de lo que la quím químic ica a de super superfi fici cies es estu estudi dia, a, dee deemos mos acla aclarar rar unos unos conce concept ptos os clav claves es,, explicando con unos ejemplos *upongamos que nuestro sistema es un recipiente cerrado que contiene cierta cantidad de agua y vapor" #se sistema est! constituido por dos fases, el agua en estado líquido y el agua en estado gaseoso, entonces (fase es aquella porción de un sistema que totalmente homogénea en todas sus prop propie ieda dade des s fisi fisico coqu quím ímic icas as), ), si el reci recipi pien ente te se encu encuen entr tra a cerr cerrad ado o y las las condiciones exteriores permanecen constantes, con el transcurso del tiempo el sistema evolucionar! hacia un equilirio din!mico entre la fase líquida y la fase vapor" vapor" +urante +urante ese lapso, lapso, har! molécul moléculas as en el vapor vapor que se conden condensar! sar!n n pasando a la fase líquida y moléculas del líquido que se evaporar!n pasando a la
Universidad Popular del Cesar Licenciatura en ciencias naturales y educación ambiental Fisicoquímica fase vapor" Las velocidades con que ocurran amos procesos ir!n variando gradualmente hasta que en un determinado
instante el nmero de moléculas que pasan por unidad de tiempo a través de la superficie es el mismo en amas direcciones" *i las condiciones exteriores se mantienen constantes, se alcanzar! un estado en el que, macroscópicamente, no se oservan camios" La frontera entre las dos fases, en el ejemplo que estamos viendo, la llamamos la superficie del agua" #n otras palaras, el líquido y el vapor se encuentran separados por una superficie" odemos generalizar este concepto diciendo que una superficie es una frontera entre dos fases" - esta superficie se la llama interfaz.
.odos los fenómenos que pueden ocurrir en esta superficie o interfaz, son de interés principal de la química de superficie, porque de hecho, salvo que la fase se encuentre en el vacío, cualquier fase de un sistema est! en contacto real con otra" #n la frontera que las separa, ocurren ciertos fenómenos deidos a la naturaleza desigual de amas fases, fenómenos que no se verifican de manera similar en el interior de cada una, como por ejemplo la tensión superficial, el coeficiente de asorción, etc"
La fisicoquímica de superficies es la ciencia que estudia los fenómenos físicos y químicos que ocurren en las interfases, es decir, en la superficie que delimita dos fases" $eométricamente podemos decir que la superficie es el conjunto de puntos que delimitan un cuerpo" +esde el punto de vista físico estos puntos constituyen los !tomos que delimitan el cuerpo" #stos !tomos interactan con los que conforman la superficie de la otra fase adyacente" -sí por ejemplo, tenemos la interfase entre el aire y el trozo de metal, donde la corrosión se realiza entre los !tomos de la superficie del metal con la capa de moléculas de oxígeno adsoridas al metal/ las reacciones químicas y los fenómenos físicos que tienen lugar en el fondo de un río, por la interacción entre la capa de agua m!s próxima al lecho y el lecho mismo/ o entre la piel y una crema dérmica" 0apu (1223)"
La química de superficies tiene un gran impacto en nuestra vida cotidiana" *e utiliza en la elaoración de los detergentes, alimentos, elementos electrónicos, fotografía, la elaoración de los comustiles y de m!s productos que utilizamos todos los días" *u existencia es tan antigua como la formación del universo, pero es nueva en el sentido en que recién va tomando un cuerpo de conceptos que explican estos fenómenos/ en las ltimas décadas se desarrollaron teorías que
Universidad Popular del Cesar Licenciatura en ciencias naturales y educación ambiental Fisicoquímica permiten predecir el comportamiento de estos sistemas, para aplicarlos mejor y con m!s ventajas"
Andrés Figueroa Ramírez #studiante de licenciatura en ciencias naturales y educación amiental
Bibliografía
1" 0apu, 4" 5isicoquimica de superficies la nueva ciencia, recuperado de http66%%%"scielo"org"o6scielo"php7script8sci9arttext:pid8*;<33= >>;>1223<<<1<<<13
