DISPENSE DEL CORSO DI LABORATORIO DI CHIMICA – FISICA 1

Ora nel caso di una soluzione si può esprimere il potenziale chimico del soluto nella
0
forma: μ =μ + RT ln a da cui si può ricavare:
2 2 2
d dln
Si può pertanto riscrivere la (2.30) nella forma:
0 ⎛ nn ⎞ 1 2
e posto infine Γ 2 = ⎜n2 − s 0 ⎟ si avrà:
⎝ n1
⎠
γ
2 2
μ 2 = RT a2
= ≅ (2.31)
a2 c2
17
RTdaRTdc 0 ⎛ nn ⎞ 1 2 RTdc2
⎜n2− sd
0 ⎟ =− γ
⎝ n1 ⎠ c2
c
dγ
(2.32)
2 − =Γ 2 (2.33)
RT dc2
Γ2 rappresenta l’eccesso di concentrazione
del soluto in prossimità della superficie. In
effetti se si studia l’andamento della
tensione superficiale γ vs. c2 per serie
omologhe di composti (ad esempio acidi
grassi in acqua) si osservano andamenti del
tipo riportato in Figura 13: cioè prima γ
decresce rapidamente, poi diviene pressoché
costante, pertanto Γ2 tende al valore lim
Γ 2 .
Ciò costituisce un’evidenza del fatto che la concentrazione di molecole del soluto 2 sulla
superficie è maggiore di quella nel bulk. Inoltre, dal momento che in serie omologhe di
composti organici si trova
1 NΓ = cost. ≅ 20 Å (N numero di atomi di carbonio della
lim 2
2
catena) pressoché indipendentemente dal tipo di gruppo funzionale, si può dedurre che
tutte le molecole di soluto tendono a disporsi ortogonalmente alla superficie del liquido. Il
valore limite di 20 Å 2 corrisponde alla superficie di un gruppo metilenico, quindi questo
valore rappresenta il massimo impaccamento di molecole le une accanto alle altre.
Soluzioni di anfifilo
c 2
Figura 13. Andamento di γ vs. la concentrazione
di soluto.
Molecole organiche costituite da una porzione (testa) polare ed una catena idrocarburica
apolare piuttosto lunga sono dette anfifili. In acqua queste molecole tendono ad aggregarsi
dando luogo a diverse possibili strutture caratterizzate da un elevato ordine locale (doppi