i química física | enciclopèdia.cat

OBRES

OBRES

Divulgació científica
Estadístiques

química física

Mostrant 1 - 10 de 229

absorbir

Efectuar una absorció.

absorció

Penetració d’una substància en el si d’una altra al nivell molecular, amb formació d’una solució, d’un complex d’inclusió o d’una veritable combinació química.

El cas més freqüent és el de l’absorció d’un gas o vapor per un líquid; per exemple, de l’amoníac per l’aigua. La substància absorbida es distribueix homogèniament, per difusió, en tota la massa de l’absorbent, i això distingeix l’absorció de l’adsorció i de l’oclusió. Amb tot, hom sol anomenar també absorció l’oclusió dels gasos pels sòlids.

absorciòmetre

Aparell per a mesurar la solubilitat dels gasos.

abundància isotòpica

Percentatge en què, en una mescla natural d’isòtops que constitueix un element químic, es troba cada un d’aquests isòtops.

Si l’abundància de cada isòtop és referida a la d’un de determinat, hom l’anomena abundància isotòpica relativa .

acció de contacte

Catàlisi heterogènia.

acidesa

aciditat
Indicació quantitativa de les propietats àcides.

L’acidesa d’un àcid HA en un solvent amfipròtic S, o sigui, la seva força en aquest solvent, ve mesurada per la seva tendència a cedir un protó al solvent, és a dir, per la constant d’acidesa K A :

(expressió on a i és l’activitat de l’espècie i i K és la constant de l’equilibri

). La força d’un àcid depèn, doncs, del solvent. En general, resulta còmode d’expressar l’acidesa en unitats logarítmiques, i per obtenir nombres positius hom pren el logaritme de la inversa de K A , que és representat pel símbol pK A :

pK A = - log K A

Com més elevada és l’acidesa, és a dir, com més fort és un àcid, més petit és pK A . L’acidesa d’una solució , per exemple de la solució de HA en S, pot significar dues coses molt diferents: primer, l' acidesa total o acidesa estequiomètrica , determinada per alcalimetria i que és la concentració total de l’àcid HA, dissociat o no, és a dir, la suma de les concentracions de HA i A - ; segon, l' acidesa actual o acidesa efectiva , que ve mesurada per a H S + , ja que són els ions HS + els que determinen les propietats àcides de la solució. Atesa la impossibilitat intrínseca de mesurar les activitats individuals dels ions, a H S + no pot ésser conegut amb certesa, bé que, en molts casos, pot ésser deduït amb aproximació suficient. En les solucions aquoses, una expressió numèrica de l’acidesa és el pH.

actínic

Que posseeix la propietat dita actinisme.
| actínica

actinisme

Capacitat de l’energia radiant d’induir transformacions químiques.

L’actinisme de la llum modifica, per exemple, l’estructura química de les emulsions fotogràfiques i dóna lloc (després del revelat) a la formació d’una imatge. L’actinisme d’una llum ve determinat per la seva intensitat i la seva composició espectral i és definit sempre en relació amb el material que hi és sensible. Les transformacions induïdes per l’actinisme són estudiades per la fotoquímica.

activitat

Relació entre la fugacitat ( f ) d’una substància en un determinat estat i la seva fugacitat ( ) en un estat de referència arbitrari: a = f/f° .

L’activitat ( a ) és una quantitat adimensional (de valors arbitraris per tal com depèn d’una tria arbitrària), igual a la unitat en l’estat de referència. De la definició de fugacitat hom dedueix que G—G° = nRT ln(a) ( G i essent els valors de l’energia lliure de Gibbs en l’estat considerat i en el de referència, respectivament). Per a servir-se de les activitats, cal escollir i precisar bé, en cada cas, l’estat de referència. Per als gasos, la convenció més còmoda és prendre com a tal, a cada temperatura, l’estat en què f ° = 1 (d’on a = f). De la definició de fugacitat hom dedueix aleshores que, per als gasos perfectes, l’activitat és igual a la pressió P i que per als gasos reals a/P = 1 quan P →o. (Cal remarcar que per als gasos reals l’estat de referència és un estat hipotètic, físicament inexistent). En el cas de les solucions, els estats de referència més convenients són, per al solvent el solvent pur, per al solut un estat tal que a dilució infinita la seva activitat es confongui amb la concentració. De la definició resulta que, per a les solucions ideals l’activitat del solvent i del solut són sempre iguals a llurs concentracions (amb valors numèrics que depenen de la unitat de concentració escollida). Per a les solucions reals les lleis de Raoult i de Henry (vàlides només a gran dilució) esdevenen exactes a qualsevol concentració quan les concentracions són substituïdes per les activitats. Si hom té en compte, d’altra banda, que la llei d’acció de massa, expressada en funció de les pressions i concentracions, només és exacta per als gasos perfectes i solucions ideals, mentre que és aplicada amb tot rigor als sistemes reals si es fan intervenir les fugacitats o activitats, resulta que l’activitat pot també definir-se com la quantitat per la qual cal substituir les pressions gasoses o les concentracions perquè les fórmules termodinàmiques vàlides per als gasos perfectes i solucions ideals esdevinguin rigorosament exactes per a tots els sistemes reals. La desviació de l’activitat respecte a la pressió o a la concentració mesura l’allunyament de la idealitat a causa de les interaccions moleculars. La consideració de les activitats és sobretot interessant en els sistemes condensats, on (contràriament al que passa amb els gasos) les fugacitats absolutes no són en general accessibles. Per a les solucions, les activitats són fàcilment calculables a partir de mesures de pressió osmòtica, tensió de vapor, punt de congelació, distribució entre dos solvents o força electromotriu.

adhesió

Fenomen per mitjà del qual dues superfícies són mantingudes juntes per forces intermoleculars.

L’adhesió pot ésser mecànica, electroestàtica o per atracció molecular, segons que la seva dependència sigui funció, respectivament, d’una interacció mecànica, d’una atracció de càrregues elèctriques o d’una força de valències. Des del punt de vista termodinàmic presenta dos punts que defineixen el sistema: les condicions necessàries per a establir el contacte interfacial o mullabilitat; les condicions necessàries per a dur a terme aquest contacte, l’adhesió, que controla la força d’adhesió. Les condicions termodinàmiques de mullament i estesa d’un líquid sobre un sòlid es basen en l’angle de contacte ϑ entre ambdós. Quan ϑ = 0°, el líquid mulla la superfície completament i s’escampa lliurement a una velocitat que depèn de la viscositat i la rugositat de la superfície. Quan ϑ = 0° el líquid no s’escampa. Cada líquid mulla la superfície en una extensió determinada, és a dir, hi ha sempre un cert grau de mullament. Si ϑ és l’angle de contacte que es formaria amb la superfície plana, mesura indirecta o teòrica de la mullabilitat i estesa d’un líquid, i ϑ’ és l’angle que hom mesura directament en una certa superfície rugosa, aleshores hom defineix el factor de rugositat d’aquesta superfície per

Això és important perquè les superfícies que tinguin r = 1 pràcticament no existeixen (les superfícies metàl·liques mecanitzades i ben polides tenen r = 1,5). A causa d’aquesta particularitat, atès que r sempre és més gran que la unitat, quan ϑ < 90°, aleshores ϑ’ < ϑ. Atès que la majoria dels líquids tenen en superfícies polides valors de l’angle ϑ menors de 90°, l’efecte de la rugositat és fer que l’angle ϑ’ sigui més petit que ϑ, és a dir, el líquid s’escamparà més en superfícies rugoses que no en polides. En la fase adhesiva les tensions superficials del sistema resten en equilibri estàtic:

En el mullament són molt importants els graus d’energia superficial (alt o baix), la tensió superficial crítica i la natura de la superfície (llisa, compacta o porosa). Així mateix és important el procés de reversió de l’adherència. Quan un enganxador se solidifica, per a desenvolupar la seva coherència i la força d’adhesió, segueix un dels tres processos següents: per refredament d’un compost en estat de fusió; per evaporació de dissolvents; per reaccions químiques (amb catalitzadors o sense). L’adhesió és provocada per camps de força de diferent natura fortament localitzats a la superfície. Si aquestes forces són efectives en una certa profunditat (que afectin la dimensió d’una molècula d’adhesiu i adherent), tenen una acció complementària d’estabilitzar la densitat superficial i l’orientació molecular en la interfase de la juntura. La solidificació de l’adhesiu desenvolupa tensions internes a causa de la diferència entre els coeficients d’expansió tèrmica de l’adhesiu i de l’adherent, que poden ésser crítiques perquè fan decréixer la força d’adhesió de vegades molt accentuadament. Aquestes forces tensionals estan lligades amb l’angle de contacte ϑ durant l’estesa de l’adhesiu. Quan ϑ és alt, hi ha més possibilitats de formació de bosses d’aire interposades entre l’adhesiu i l’adherent i no queden mullades tampoc petites irregularitats (clivelles i porus) que presenten les superfícies. Al voltant d’aquestes petites reserves d’aire es formen les concentracions de tensions durant la solidificació. Indirectament també depèn de les condicions reològiques de l’adhesiu. L’anàlisi de la força adhesiva i la resistència a la ruptura d’un conjunt adhesiu és basada en dos tipus de juntura: per anellament i pròpia. La juntura per anellament és usada amb adherents fibrosos com paper, tèxtils i fulloles de fusta. L’adhesiu aplicat en forma líquida penetra en els porus i espais buits entre les fibres. Després de la solidificació forma ganxos i anells al voltant de les fibres, i és obtingut un “bloqueig mecànic”. Si l’adhesiu és un líquid newtonià de viscositat η i δ és l’amplària dels buits, la velocitat de penetració capil·lar és:

on z és la profunditat de penetració de l’adhesiu en el temps t, γ la tensió superficial del líquid i ϑA l’angle de contacte. La força d’adhesió depèn de z. La juntura pròpia és d’aplicació més general. Hom usa la fórmula:

Juntura pròpia. Les més altes concentracions de tensió, es troben en els punts a, a’, b i b’
© fototeca.cat

on F és la força d’adhesió o ruptura, φ és la cohesió de l’adhesiu, a és el factor de concentració de tensions causat per la diferència de constants mecàniques entre adherent i adhesiu, β és una constant que depèn del sòlid i s és la concentració. Les variacions de la composició de l’adhesiu es fan sensibles sobre φ, i β pot variar entre 10 i 1 000. La relació φ/β dóna una aproximació de la força d’adhesió.

Llegir més...