Fenômenos de Superfície

Hoje vamos falar sobre os Fenômenos de Superfície. Vem alguma coisa na sua cabeça quando você ouve essa expressão?

Quando eu escuto isso eu já penso: alguns fenômenos que acontecem na superfície de algo hahaha. Você também pensa?

Se você pensa assim, fica tranquilo que você não está totalmente errado, só tem um detalhezinho a mais. Por definição, os fenômenos de superfície são fenômenos físicos e químicos que acontecem na interface de duas fases, pode ser sólido-líquido, sólido-gás, sólido-vácuo, líquido-gás.

Imagina que temos um copo com água, cheio até a metade mais ou menos. Ali na metade do copo temos uma interface de duas fases, uma líquida (água) e outra gás (ar):

Ilustração da interface líquido-gás no copo
Ilustração da interface líquido-gás no copo

É aí nessa interface que acontecem os fenômenos, que chamamos de fenômenos de superfície, que não acontecem no interior do copo, onde só há moléculas de água interagindo.

São basicamente quatro fenômenos que podem acontecer nessa interface de duas fases: tensão superficial, adesão, coesão e adsorção.

A tensão superficial é muito interessante e está bem presente no nosso dia a dia. Vamos imaginar de novo aquele nosso copinho com água. As moléculas de água no interior do copo são atraídas pelas outras igualmente em todas as direções, mas as moléculas que estão na superfície, por não apresentarem moléculas de água acima delas, interagem apenas com as moléculas que estão ao lado e abaixo.

Atração entre as moléculas
Atração entre as moléculas

Essa desigualdade de interação na superfície cria a chamada tensão superficial, que funciona como uma fina película elástica na superfície da água.

A tensão superficial é o que explica vários fenômenos que vemos na natureza, como por exemplo, o fato de alguns insetos conseguirem “andar sobre as águas”. Isso acontece porque o inseto não consegue romper essa fina camada formada pela tensão superficial.

Inseto parado sobre as águas
Inseto parado sobre as águas

Outra coisa bem interessante: Você já reparou que as gotas de água são todas esféricas?

Gotas de água esféricas
Gotas de água esféricas

Isso também é obra da tensão superficial hahaha. Como a interação na superfície é menor, a energia potencial das moléculas na superfície é maior, por esse motivo o sistema tende a reduzir a área superfície em busca de reduzir também a energia potencial total do sistema. E adivinha só, a forma geométrica com menor área superficial é a esfera, por isso as gostas de água são esféricas. Impressionante, não é mesmo?

Outras duas coisas que acontecem da interface de duas fases são a coesão e adesão.

A coesão nada mais é que a atração entre moléculas do mesmo tipo. No nosso exemplo do copo com água é a interação das moléculas de água com elas mesmas.

Interação entre moléculas de água
Interação entre moléculas de água

E a adesão é a atração das moléculas de um tipo com moléculas de outro tipo. Novamente pensando no nosso copo com água, é a interação entre as moléculas de água e as moléculas de ar.

E para fechar esse apanhado geral dos fenômenos de superfície, nós temos a adsorção. A adsorção acontece quando as moléculas que se encontram na superfície das duas fases sofrem uma atração maior pelas moléculas da outra fase e se aderem a ela.

Por exemplo, imagina que temos uma interface sólido-líquido. A adsorção seria as moléculas do líquido, que estão na interface, serem mais atraídas pelas moléculas do sólido e ficaram "presas"/ adsorvidas no sólido, sacou?

Eu sei que a adsorção a primeira vista parece um pouco mais complicadinha mesmo, mas nada de tensão e desespero.

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1.Fenômenos de Superfície

1. Fenômenos de Superfície

Para aprender Fenômenos de Superfície você deve estudar os seguintes tópicos, nessa ordem:

- Tensão Superficial

- Adesão e Coesão

- Adsorção Física e Química

Proxima parte de Fenômenos de Superfície
2.Fenômenos de Superfície

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