1. TERMODYNAM. OPIS POW. Energetykę fizykochemii pow. opisujemy za pomocą równania, jeżeli skład ukł. powierzchniowego (adsorpcja, desorpcja) oraz wielkość pow.(kondensacja, dyspersja, rozdrabnianie) ulegają zmianie. dGi= μidni+ σdA G – entalpia swobodna, μi – potencjał chemiczny składnika i, ni – ilość składnika i (mol), σ – napięcie powierzchniowe, A – powierzchnia. MOLEKULARNY OPIS POWIERZCHNI Przykład: granica faz ciecz – gaz Nap. Pow. – PRZYCZYNA POWSTAWANIA: Źródłem nap. pow. jest niepełne skompensowanie sił kohezji między cząsteczkami - cząstki fazy objętościowej podlegają jednakowym siłom oddziaływania ze wszystkich stron, a w fazie powierzchniowej występuje asymetria sił oddziaływania, EFEKT: cząstki powierzchniowe silniej wciągane do wnętrza fazy objętościowej à występuje nap. pow. W ujęciu elektrostatyki molekularnej: orientacji cząsteczek na granicy faz i wciąganie ich do wnętrza fazy wynika z różnicy przenikalności elektrycznej graniczących ze sobą faz. Pole elektryczne wymusza taką orientacje cząstek wody na swobodnej powierzchni, aby zanurzyła się ona swoim najsilniejszym polem elektr. w ośrodku o większej przenikalności elektrycznej (względna przenikalność elektryczna wody: 78,3, a powietrza graniczącego z pow. swobodną wody ok. 1) 2.Oddział. międzycząst.: Siły van der Waals: oddziaływanie d-d – cząsteczki mające mom.dip. mogą przyjąć takie wzajemne położenie, że dodatni ładunek dipola jednej cząsteczki zbliży się do ujemnego ładunku dipola innej cząsteczki à przyciąganie cząsteczek. przyciąganie d-d.indukowany – wynika z polaryzacji niepolarnej cząsteczki w polu elektrycznym cząsteczki dipolowej à przyciąganie cząsteczek. oddziaływanie d.chwilowy – d.indukowany – wywołane ciągłą zmianą rozkładu ład. w cząsteczce/atomie, co powoduje powstawanie chwilowych mom. dip., które mogą powodować przyciąganie innych cząsteczek zgodnie z mechanizmem dipol – dipol indukowany (w gazach szlachetnych) Kompleksy z przeniesieniem ład. – 2cząsteczki wykazują słabe wzajemne przyciąganie (silniejsze niż siły van der Waalsa i słabsze niż wiąz.wodorowe), następuje przeniesienie ład. z 1 ukł. do 2, co prowadzi do utworzeniu b.słabo wiążącego orbitalu cząsteczkowego, w którym niewielki udział orbitalu akceptora jest domieszany do funkcji falowej orbitalu donora.Wiąz. Wodor. - pomiędzy kowalentnie związanym AT. wodoru, a elektroujemnymi AT. sąsiedniej cząsteczki. Wiąz.takie można przedstawić następująco A-H.....B, przy czym odległości A-H i H-B są z reguły różne (wyjątkiem jest F-H-F). Wiązanie to powstaje gdy pierwiastkami A i B są: C, N, O, P, F, S,Cl, Se, Br, I. 4. SIŁY LONDONA ♠Wyprowadzenie wzoru na oddział. dyspersyjne opiera się na modelu traktującym at (cząsteczki) jak wirtualne oscylatory. ♠En. potrzebna do wzbudzenia oscylatora ze stanu podstawowego wynosi: E = hv (h - stała Plancka) ♠Chwilowy moment dipolowy zależy od polaryzowalności atomu lub cząsteczki. Polaryzowalność wyraża zdolność przemieszczania się elektr. względem + jąder cząsteczki pod wpływem pola elektrycznego. ♠Polaryzowalność elektronową wyznacza się ze wzoru Lorentza, w którym współczynnik załamania światła (n) jest zależny od częstotliwości fali elektromagnetycznej. ♠Zależność od częstotliwości nazywamy dyspersją i dlatego siły te noszą nazwę sił dyspersyjnych lub sił Londona ♠Wg Londona en. oddziaływań dyspersyjnych dla izotropowych cząsteczek można wyliczyć u(r)= (-3h/r6)( ϑ1ϑ2/ϑ1+ϑ2)( α1α2) ϑ1ϑ2- często tli. oscylatorów 1 i 2 α1α2 - ich polaryzowalności 6.Koloid to ukl.dyspersyjny o wyglądzie ukł. Fiz. jednorodnego najczęściej dwuskładnikowy, w którym cząstki jednej substancji (ośrodek rozpraszający) są rozproszone w innej (faza rozproszona). Faza rozproszona składa się z cząstek o wymiarach od 1 do 100nm. Kryteria klasyfikacji ukł.koloidów: A) Zróżnicowanie wielkości: Układ polidyspersyjny; Układ monodyspersyjny (izodyspersyjny) 2)Odmienne oddziaływania miedzy substancja rozdrobniona (lub rozproszona) i ośrodkiem rozpraszającym: K. fazowe; cząsteczkowe; Asocjacyjne 3)Powinowactwa wzajemnych cząstek fazy rozprosz. do cząstek ośr. Dysper.; K.liofilowy; liofobowy
3. ODDZIAŁMIĘDZYCZĄST TRWAŁY D.ELEKTR.–TRWAŁY D.ELEKTR. JAKOŚCIOWO 1)INDUKOWANY D.ELEKTR. Gdy ukł.różnoimiennych ład.umieścimy w polu elektr....
maciusq