Estructura Molecular De La Materia

Facultad: Ingeniaría Civil

Asignatura: Física 2

Profesor: Ing. Hernán García

Tema: Propiedades moleculares de la materia, y modelo cinético molecular del gas ideal

Ciclo: Tercero

Curso: Primero

Integrantes:
Johanna Gallegos
Francisco Sánchez
Eduardo Cabrera
Carlos Delúquez

INDICE:

1.- PROPIEDADES MOLECULARES DE LA MATERIA
Moléculas y fuerzas intermoleculares
Moles ynumero de Avogadro

2.- MODELO CINÉTICO – MOLECULAR DEL GAS IDEAL
Colisiones y Presión de gas
Presión y energías cinéticas moleculares
Rapideces moleculares
Choques entre moléculas

1.- ESTRUCTURA MOLECULAR DE LA MATERIA
Habiendo analizado el comportamiento macroscópico de las partículas y cuerpos solidos hasta el momento, en esta parte de la física se va a realizar un análisis generaldel comportamiento molecular de los cuerpos y su relación con el volumen del mismo.

Moléculas y fuerzas intermoleculares
Como sabemos toda la materia en el universo está compuesta de moléculas, las cuales pueden llegar a tener uno o muchos más átomos dependiendo del compuesto químico que componga la molécula. Las moléculas se mueven libremente en los gases, en cambio en los sólidos se mantienenjuntas a causa de fuerzas intermoleculares generadas por la interacción de las cargas eléctricas de los átomos que las componen, en las moléculas las fuerzas gravitacionales son despreciables en comparación con las fuerzas eléctricas.

La interacción entre dos cargas eléctricas puntuales da como resultado una fuerza (de repulsión en el caso de ser iguales) que es igual a 1/r² donde r es ladistancia entre las cargas. Las moléculas no son cargas puntuales ya que poseen átomos con cargas positivas y negativas lo que las hace complejas en términos de sus cargas eléctricas. En las moléculas las fuerzas de interacción están relacionadas con la distancia que las separa, esto quiere decir que cuando las moléculas están muy separadas las fuerzas intermoleculares son muy pequeñas y son deatracción, en cambio cuando las moléculas están muy juntas estas fuerzas son de repulsión. A una distancia ro se obtiene un equilibrio de estas fuerzas, esta distancia es semejante a las moléculas en sólidos y líquidos.

Las moléculas en la materia están en constante movimiento, esta acción está directamente relacionada con la temperatura, tal es el caso que cuando la temperatura aumenta la Energíacinética de las moléculas también aumenta y viceversa.

En la gráfica se puede observar que cuando la fuerza es cero (no hay repulsión ni atracción) la energía potencial tiene un mínimo absoluto. A temperaturas muy bajas la energía cinética puede llegar a ser menor que el valor de U en ro, en este caso el compuesto tiende a hacerse liquido o solido manteniendo distancias moleculares medias dero. Cuando las temperaturas aumentan la energía cinética se hace mayor que el módulo de U en ro, produciendo que las moléculas se liberen de su estado vibratorio de equilibrio y se muevan libremente.

En el caso de los cuerpos solidos las moléculas vibran de forma armónica es decir se mantienen vibrando en referencia a puntos más o menos fijos , en el caso de los líquidos sus moléculas sediferencian no por distar más unas de otras en relación a los cuerpos solidos sino porque sus moléculas poseen más movilidad . Otra diferencia de las moléculas de cuerpos sólidos y líquidos son las estructuras geométricas que señalan los puntos de referencia para el movimiento de cada molécula, en el caso de los sólidos estas estructuras de naturaleza regular se encuentran dispuestas en todo el cuerpo(orden de largo alcance) mientras que en los líquidos son escasas (orden de corto alcance). En el caso de los gases sus moléculas gracias a su gran separación están sujetas a fuerzas de atracción muy pequeñas.
Se puede observar la relación entre la energía cinética de las moléculas y la temperatura al observar que cuando las temperaturas disminuyen las moléculas reducen su energía cinética y...