Sobre la nomenclatura de la química de superficies

Las superficies de los materiales juegan un papel fundamental en los procesos de crecimiento, ya sea en fase líquida on en fase vapor. Si nos centramos en el caso de moléculas en un gas interaccionando con la superficie de un material, una forma de visualizar el problema es suponer que la superficie está compuesta por una serie de sitios de reacción. Las moléculas pueden pueden reaccionar con cada uno de estos sitios de la misma manera que dos moléculas en fase gaseosa pueden reaccionar la una con la otra. Esto permite formular modelos matemáticos de las cinéticas de reacción de procesos que involucran reacciones con superficies (procesos heterogéneos)

Es posible dividir una superficie en una serie de sitios donde las moléculas en fase líquida o gaseosa pueden adsorberse y reaccionar

La nomenclatura oficial en español no está del todo clara para mí (llevo casi 20 años en Estados Unidos), pero las moléculas que interactúan con estos sitios pueden reaccionar con una cierta probabilidad. Alternativamente, el resultado de la interacción puede ser que la molécula simplemente "rebote" y regrese a la fase gaseosa. Una cinética que describa la interacción de un gas con una superficie consiste en listas de procesos que pueden pasar en diferentes sitios de reacción, así como procesos que pueden pasar entre diferentes sitios en la superficie. Cada uno de esos procesos viene dado por un coeficiente de reacción. Por ejemplo, una molécula de oxígeno puede adsorberse de manera disociativa en una superficie, resultando en dos átomos de oxígeno cada uno ocupando un sitio de reacción. Estos átomos pueden reaccionar entre ellos y desorberse de la superficie como una molécula de oxígeno.

Uno de los estándares para describir la química de superficies (con limitaciones) es el denominado Surface CHEMKIN formalism. Dos buenas referencias son:

• Coltrin, Kee, and Rupley, Surface chemkin: A general formalism and software for analyzing heterogeneous chemical kinetics at a gas-surface interface

• Kee, Coltrin, Glarborg, Zhu, Chemically reacting flow: theory, modeling and simulation

Los sistemas que estudian son un pelín antiguos pero las ideas son buenas.