Informa??es da Disciplina

 Preparar para impressão 
Júpiter - Sistema de Graduação

Instituto de Física
 
Disciplinas Interdepartamentais do Instituto de Física
 
Disciplina: 4300340 - Física de Colóides
Physics of Colloids

Créditos Aula: 4
Créditos Trabalho: 0
Carga Horária Total: 60 h
Tipo: Semestral
Ativação: 01/01/2013 Desativação:

Objetivos
Esse curso contempla aplicações da teoria do eletromagnetismo e princípios da termodinâmica para descrever interações entre moléculas ou partículas e relacionar como essas interações influenciam na organização microscópica dessas moléculas ou partículas e em propriedades macroscópicas.

i) Descrever qualitativamente as características comuns aos materiais que são classificados como matéria mole, do ponto de vista de interações moleculares e propriedades macroscópicas.
ii) Descrever quantitativamente as interações moleculares, interações eletrostáticas e de van der Waals.
iii) Estabelecer correlação entre estrutura e interações microscópicas com propriedades macroscópicas.
iv) Estabelecer uma correlação entre a termodinâmica e as interações moleculares, estados de equilíbrio termodinâmico e cinético.
v) Apresentar técnicas experimentais para determinação de forças entre moléculas, partículas e superfícies.
 
 
 
Docente(s) Responsável(eis)
92702 - Valmir Antonio Chitta
 
Programa Resumido
1.Introdução, Sistemas auto-organizados, a matéria mole e a biologia.
Descrição qualitativa das interações responsáveis pela formação de
estruturas supramoleculares, descrição dessas estruturas e exemplos.
Aplicações na biologia, indústria, e nano-engenharia. Parte I:
Interações entre moléculas. 1. Interações eletrostáticas. 2. Forças
de Van der Waals. 3. Interações especiais. Parte II: Forças entre
partículas e superfícies. 1. Conceitos básicos - Estruturas coloidais
e colóides de associação. 2. Interações entre partículas: Formação da
dupla camada; Forças de van der Waals; Estabilidade dos colóides.
 
 
 
Programa
1.Introdução, Sistemas auto-organizados, a matéria mole e a biologia
Apresentação qualitativa do que será abordado no curso, procurando destacar a relação entre as interações moleculares e propriedades macroscópicas.

Descrição qualitativa das interações responsáveis pela formação de estruturas supramoleculares, descrição dessas estruturas e exemplos. Aplicações na biologia, indústria, e nano-engenharia.
- Estruturas supramoleculares
- Propriedades de moléculas anfifílicas- tensoativos e lipídios
- Agregados de moléculas anfifílicas
- Exemplos: micelas, membrana celular
- Polímeros
- Partículas coloidais
- Cristais líquidos
Ref. 3- cap.1, Ref.1, cap. 1, Ref. 3 – cap.8, Ref. 5, Ref. 6

Parte I: Interações entre moléculas
1. Interações eletrostáticas
ligação covalente,
interação carga-carga, alcance
íons- energia, solubilidade
interações entre moléculas polares, auto energia de dipolo, polarizabilidade
interação entre dipolo induzido-dipolo induzido, alcance,
interação íon-dipolo, dipolo-dipolo, efeitos de solvente,
Ref. 1- caps. 3,4,5

2. Forças de van der Waals
origem da força entre moléculas neutras (forças de London), equação de London
alcance em sólidos e líquidos,
equação de estado de van der Waals, transição líquido-gás e líquido-sólido,
forças de van der Waals entre moléculas polares
teoria geral, forças der van der Waals em um meio,
propriedades (não aditividade, efeito de retardação, anisotropia)
Ref. 1- cap.6

3. Interações especiais
ligações de hidrogênio, modelos de água, efeitos hidrofóbico-hidrofílico
Ref. 1- caps. 8

Parte II: Forças entre partículas e superfícies

1. Conceitos básicos - Estruturas coloidais e colóides de associação
Comparação entre forças intermoleculares e forças entre partículas, e forças entre superfícies
Suspensões coloidais
Formação de micelas - concentração micelar crítica
Formas de empacotamento – relação com a estrutura das moléculas
Membranas biológicas- lipossomas
Exemplos- aplicações
Ref.2-cap 8

2. Interações entre partículas
2.1 Formação da dupla camada
Interações eletrostática, modelo de capacitor, camada difusa, Equação de Poisson-Boltzmann- aproximações (Debye-Hückel, Gouy-Chapmann) - potencial eletrostático de superfície, discussão sobre alcance, aplicações
2.2. Forças de van der Waals,
origem, discussão sobre as diferentes contribuições,
cálculo para corpos macroscópicos,
efeitos do meio,
2.3 Estabilidade dos colóides
DLVO,discussão sobre processos de coalescência, coagulação,
Ref. 2-caps 10,11,13
 
 
 
Avaliação
     
Método
Aulas expositivas e seminários.
Critério
Provas e seminários.
Norma de Recuperação
com 2a avaliação.
 
Bibliografia
     
1.Intermolecular and surface forces, J. Israelachivili
2.Principles of colloid and surface chemistry – P. C. Hiemenz , R. Rajagopalan
3.Physique de membranes et de polymères biologiques- L. Auvray, F. Devreux, B. Duplantier
4.Introdução à química dos colóides e de superfícies, D. J. Shaw
5.Hamley IW, Introduction to Soft Matter, John Wiley & Sons, LTD, 2005
6.Jones RAL, Soft Consensed Matter, Oxford University Press, 2002
 

Clique para consultar os requisitos para 4300340

Clique para consultar o oferecimento para 4300340

Créditos | Fale conosco
© 1999 - 2020 - Superintendência de Tecnologia da Informação/USP