Estado líquido y las Fuerzas intermoleculares

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Cristián Cruz Olivares
hace 5 años
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1 Estado líquido y las Fuerzas intermoleculares

Propiedades de los líquidos La tensión superficial es la cantidad de energía requerida para dilatar o aumentar la superficie de un líquido por unidad de área.

2 Propiedades de los líquidos La tensión superficial es la cantidad de energía requerida para dilatar o aumentar la superficie de un líquido por unidad de área. La tensión superficial es una medida de la fuerza elástica que existe en la superficie de un líquido. Fuerzas intermoleculares fuertes = Alta tensión superficial

3 Propiedades de los líquidos Como consecuencia de los puentes de hidrógeno, el agua tiene una tensión superficial mucho mayor que otros líquidos. Efectos de la tensión superficial

4 Propiedades de los líquidos (acción capilar) Cohesión es la atracción intermolecular entre moléculas similares. (ej. Entre moleculas de agua). Adhesión es una atracción entre moléculas diferentes. (ej. Entre las moleculas de agua y las moleculas del vidrio) Adhesión Agua/vidrio Adhesión > cohesión Cohesión mercurio/vidrio Cohesión > Adhesión

radio del tubo capilar (m) h altura de la columna de

5 Propiedades de los líquidos (acción capilar) Tension superficial r 1 r h D g 2 h D tension superficial (N/m) r radio del tubo capilar (m) h altura de la columna de líquido (m) D densidad del liquido (Kg/m3 ) g gravedad (9.8 m/s 2 )

6 Propiedades de los líquidos (acción capilar) Tensión superficial Calcular la altura, en cm, que ascenderá el agua en un capilar de 0,5 mm de radio. D = 1g/cm3 γ = N/m Respuesta: 2,86 cm Cuál será la tensión superficial del alcohol cuya densidad es 0,8 g/cm³, si asciende mediante un capilar de 0,3 mm de radio hasta 2 cm? Respuesta: N/m

7 Propiedades de los líquidos Viscosidad es una medida de la resistencia de un líquido para fluir. Cuanto mas viscoso un líquido, menor es su flujo. agua miel aceite Fuerzas intermoleculares fuertes = Alta viscosidad

8 CAMBIOS DE FASES

9 Una fase es la parte homógenea de un sistema en contacto con otras partes del sistema pero separadas por una barrera bien definida. Ejemplo: Agua-hielo 2 Fases Fase sólida = hielo Fase líquida = agua

10 Los cambios de fase, o las transformaciones de una fase a otra, se presentan cuando se agrega o quita energía en forma de calor. Los cambios de fase son cambios físicos que se distinguen porque cambia el orden molecular : SÓLIDO Mayor orden de las moléculas LÍQUIDO GASEOSO Menor orden de las moléculas

11 H2O (l) Condensación CAMBIOS DE FASE Líquido - Gas Evaporación mayor desorden H2O (g) El punto de ebullición es la temperatura en la cual la presión de vapor (en equilibrio) de un líquido es igual a la presión externa. menor desorden

12 Calor molar de vaporización ( Hvap) es la energía requerida para vaporizar 1 mol de un líquido en su punto de ebullición. Ecuación de Clausius-Clapeyron ln P ΔH vap RT P = presión de vapor C T = temperatura (K) R = constante de gas (8.314 J/K mol) Calor molar de vaporización ( Hvap) es una medidad de la intensidad de las fuerzas intermoleculares Mayor Hvap = mayor fuerzas intermoleculares

13 Si se conoce el Hvap y la P de un líquido a una temperatura dada es posible determinar la presión de vapor del líquido a otro temperatura. Ecuación de Clausius-Clapeyron ln P ΔH vap RT P = presión de vapor C T = temperatura (K) R = constante de gas (8.314 J/K mol) Ecuación de Clausius-Clapeyron para problemas de cambios P1 ΔH vap T1 T2 ln P2 R T1T2 P1 y P2 = presión de vapor 1 y 2 T1 y T2 = temperaturas 1 y 2

14 Calores molares de vaporización ( Hvap) para varios líquidos

15 Aplicación de la Ecuación de Clausius-Clapeyron El éter dietílico es un líquido orgánico volatil y muy inflamable que se utiliza como disolvente. La presión de vapor del eter dietílico es 401 mmhg a 18 C. calcule su presión de vapor a 32 C. Respuesta: 656 mmhg La presion de vapor del etanol es 100 mmhg a 34.9 C. Cual es su presión de vapor a 63.5 C? Respuesta: 369 mmhg

16 Un diagrama de fases resume las condiciones en las cuales una sustancia existe como sólido, líquido o gas. Diagrama de fases del agua (H2O) Punto triple del agua: atm 0.01 ºC

17 La temperatura crítica (Tc) es la temperatura por arriba de la cual un gas no puede licuarse, no importa cuán grande sea la presión aplicada. La presión crítica (Pc) es la presión mínima que debe aplicarse para ocasionar licuefacción de un gas a la temperatura crítica (Tc).

18 Diagrama de fases del dióxido de carbono (CO2) Punto triple del CO2: 5.2 atm -57 ºC A 1 atm CO2 (s) CO2 (g)

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