Post on 22-Jan-2016
Propiedades de los líquidos
ViscosidadViscosidadLa viscosidad es la resistencia de un líquido a fluir. Un líquido fluye cuando las moléculas resbalan unas sobre otras. La viscosidad será mayor cuando las fuerzas intermoleculares sean más fuertes.
Tensión superficialTensión superficial
La energía necesaria para aumentar el área superficial de un líquido. La superficie de un líquido se comporta como una membrana o barrera Esto se debe a las desiguales fuerzas de atracción entre las moléculas y la superficie
Propiedades de los líquidos
- Fuerzas de cohesión que unen las moléculas unas a otras.
- Fuerzas de adhesión que unen las moléculas a la superficie.
La forma del menisco en la superficie de un líquido:
» Si las fuerzas adhesivas son mayores que las fuerzas de cohesión, la superficie del líquido es atraída hacia el centro del contenedor. Por ello, el menisco toma forma de U.
» Si las fuerzas de cohesión son mayores que las de adhesión, el menisco se curva hacia el exterior.
Propiedades de los líquidos
Capilaridad: Cuando un tubo de vidrio muy estrecho (capilar) se
introduce en un líquido, el nivel del menisco sube y a este efecto se le conoce como capilaridad.
Equilibrio líquido-vapor
Presión de vapor
Moléculas en estado vaporMoléculas que pasan a vapor (se vaporizan)Moléculas que pasan al líquido (se condensan)
Equilibrio líquido-vapor
Cuando la velocidad de condensación se hace igual a la
velocidad de vaporización, el líquido y el vapor están en un
estado de equilibrio dinámico:
Líquido Vapor
La presión ejercida por el vapor se mantiene constante
una vez alcanzado el equilibrio dinámico, y se conoce como
presión de vapor de un líquido.
La presión de vapor de un líquido siempre aumenta al aumentar la temperatura.
Pv
Tª
Equilibrio líquido-vapor
A = ΔHvap
R
Ln P = -A ( ) + B1T
(a)(b)(c)(d)(e)
Ecuación de Clausius-Clapeyron Ln = - ( - ) P2
P1
1T2
1T1
ΔHvap
R
Equilibrio líquido-vapor
Punto de ebullición- Un líquido hierve a una temperatura a la que su presión de vapor igual a la presión sobre su superficie.- Hay dos formas para conseguir que un líquido hierva:
· Aumentar la Tª· Disminuir la presión
- Si Pext = 1 atm Punto de ebullición normal
Temperatura crítica- La mínima temperatura para la condensación de un gas usando presión. -Por encima de la Tª crítica no puede existir una sustancia pura en fase líquidaPresión crítica-Presión requerida para producir la condensación.- Es la presión de vapor del líquido a la Tª crítica
Punto crítico
Cambios de fases
SolidificaciónFusión
CondensaciónVaporización
Sublimación Deposición
Sólido
Gas
líquido
ENERGIA
Cambios de estados
Sublimación : Hsub > 0 (endotérmico). Vaporización : Hvap > 0 (endotérmico). Fusión : Hfus > 0 (endotérmico). Deposición : Hdep < 0 (exotérmico). Condensación : Hcon < 0 (exotérmico). Solidificación : Hfre < 0 (exotérmico).
Cambios energéticos que acompañan a los cambios de fase:
ΔHvap = Hvapor – Hliquid = - ΔHcondensation
Ejemplo: Vaporización
Diagramas de fases
CURVA DE CALENTAMIENTO
Es un representación del cambio de Tª frente al calor añadido
Calor añadido (cada división corresponde a 4 kJ)
Hielo
Hielo y agua liq (fusión)
Agua líquida
Agua líquida y vapor(vaporización)
Vapor de agua
Diagramas de fases
Un diagrama de fases es un gráfico que muestra las presiones y temperaturas a las que están en equilibrio diferentes fases. (Se representa la T vs P)
PuntoCrítico
Punto
Triple
Temperatura
Presión
Punto de :-Ebullición/condensación-Sublimación-Fusión/Congelación
Punto Triple: Punto (Tª y presión) donde las tres fases están en equilibrio.
Punto crítico:Punto (Tª y presión crítica) sobre el cual la fase líquida y gaseosa
una sustancia son indistinguibles.
Diagramas de fases
Temperatura
Presión
FluidoSupercrítico
A B A- Hay condensaciónB- No hay condensación
Ej.: Para el CO2
Tc= 31ºC y Pc= 72.9atm
Diagramas de fases
Temperatura
Presión
- Cuando la fase sólida es más densa que la líquida (normal), un aumento
de presión convierte el líquido en sólido y el punto de fusión aumenta.
- Cuando la fase líquida es más densa que la sólida, un aumento de
presión convierte el sólido en líquido, y el punto de fusión disminuye.
( Ver-Agua)
Agua Vapor
Agua LiqHielo I
Hielo II
H V
H III
H VI
H VII
Tipos de sustancias:1- Sustancias moleculares2- Sólidos de red covalentes3- Sólidos iónicos4- Metales
La mayoría de las sustancias que son gases o líquidos son moleculares a 1atm y 25ºC, pero hay tres tipos de sólidos no moleculares como son sólidos covalentes, iónicos y metales).
Características de las sustancias moleculares:-Existen como entidades moleculares independientes.(Gases
nobles, H2, CO2, I2, CH4, Br2, hidrocarburos, NH3, HCl, ...)
- No conductoras de la electricidad en estado puro.- Son insolubles en agua, pero solubles en disolventes no polares
(CCl4 o benceno)
- Puntos de ebullición y de fusión bajos. (Fuerzas intermoleculares débiles)
Propiedades de los Sólidos
Características de los sólidos de red covalente- Los átomos están unidos por una red continua de enlaces covalentes.- Malos conductores eléctricos.- Insolubles en todos los disolventes comunes.- Puntos de fusión muy elevados (1000ºC)
- Ejemplos comunes: C (grafito/diamante) Pf= 3500 ºC
Cuarzo (Silicatos: SiO2, SiO32-, Si4O10
4-, ..)
Características de los sólidos iónicos- Se mantienen unidos por fuerzas electrostáticas intensas entre
iones contiguos con cargas opuestas. (NaCl, MgO, Na2CO3, ...)
- Muchos compuestos iónicos son solubles en agua y disolventes polares. (Son insolubles en disolventes apolares)- No conducen la electricidad, puesto que los iones tienen posiciones fijas en la estructura sólida. Sin embargo son buenos conductores cuando están fundidos o disueltos en agua.- No son volátiles y tienen un punto de fusión alto.
Propiedades de los Sólidos
Características de los sólidos metálicos-Las unidades estructurales son los electrones y cationes.
M+ e- M+ e- M+ e- M+ e- M+ e- M+ e-
M+ e- M+ e- M+ e- M+ e- M+ e- M+ e-
- Conductividad eléctrica elevada (e- móviles)- Conductividad térmica alta.- Dúctiles (cables) y maleables (láminas)- Brillo. (reflejan las luz)- Puntos de fusión muy variados (-39ºC (Hg) hasta 3419ºC(W))- Insoluble sen agua y otros disolventes comunes. El único metal líquido es el Hg, que disuelve a otros metales formando disoluciones llamadas amalgamas.
Propiedades de los Sólidos
Estructuras cristalinas
Los cristales tienen formas geométricas definidas debido a que los átomos o iones, están ordenados según un patrón tridimensional definido.
Mediante la técnica de difracción de Rayos X, podemos obtener información básica sobre las dimensiones y la forma geométrica de la celda unitaria, la unidad estructural más pequeña, que repetida en las tres diemensiones del espacio nos genera el cristal .
CeldaUnitaria
Empaquetamiento cúbico
Empaquetamiento hexagonal compacto
Celdas tridimensional
es
Cloruro de Cesio
- C.U: cúbica centrada en el cuerpo
- Nº de coordinación para ambos iones es 8
Cloruro Sódico
- C.U: cúbica centrada en las caras para los aniones
- Nº de coordinación para ambos iones es 6
- Los cationes ocupan todos los huecos octaédricos
Planos en una celda
Sistema (h,k,l) => (1/x,1/y,1/z)
Imperfecciones e Impurezas
Dislocaciones
Límite de grano