quimica

Tema 2
T
Fuerzas intermoleculares, estados de
F
i t
l
l
t d d
la materia y disoluciones

Los diferentes estados de la materia

Los diferentes estados de la materia

Los cambios de estado son cambios físicos.

Diagramas de fase
Un diagrama de fases es una gráfica presión-temperatura donde se resumen las condiciones en las que una sustancia existe
como sólido, líquido o gas. Lagráfica se divide en tres regiones, cada una de ellas representando una fase pura. La línea
que separa dos regiones cualesquiera indica las condiciones de presión y temperatura en las que estas dos fases se
encuentran en equilibrio. El punto en el que las tres líneas se unen se denomina punto triple y se corresponde a la única
condición de P y T en la que las tres fases pueden encontrase enequilibrio. Para el agua, el punto triple corresponde a una
temperatura de 0.01 ºC y una presión de 0.006 atm.

Diagrama de fases del agua

Punto crítico

P (atm)

La temperatura crítica Tc es la
temperatura más alta a la cual se
puede licuar el gas por compresión
compresión.

Pc (218 atm)

La Tc aumenta con el incremento de
las fuerzas intermoleculares.
La presión critica Pc es lapresión de
vapor del líquido a la Tc.

1 atm
PT (0 006 atm)
(0.006

Más allá del punto crítico, la materia
se presenta como un “fluido
supercrítico” que tiene propiedades
tanto de los líquidos como de los
gases.
100 ºC
0 ºC

0.01 ºC

T (ºC)
Tc (374 ºC)

Diagramas de fase

Diagrama de fases del CO2

Fuerzas intermoleculares
•

Las fuerzas intermoleculares son lasfuerzas de
cohesión que mantienen
unidas entre sí las moléculas
de una sustancia
sustancia.

•

Las fuerzas intermoleculares son mucho más débiles
que los enlaces covalentes
( j
(ej. 16 kJ/mol vs. 431
kJ/mol para HCl).

•

Cuando una sustancia f d
d
i funde
o hierve se rompen las
interacciones intermoleculares (no los enlaces
covalentes).

•

Cuando
C d una sustancia secondensa se
i
d
forman interacciones intermoleculares.

Fuerzas intermoleculares
Fuerzas de dispersión de London
•
•

•

•
•

•

Son las á débiles de d las fuerzas i
S l más débil d todas l f
intermoleculares.
l l
Se establecen fundamentalmente entre sustancias apolares
(gases nobles, moléculas diatómicas homonucleares y
moléculas poliatómicas simétricas), aunque también estánpresentes en las sustancias polares.
Se deben a las irregularidades que se producen en la nube
electrónica de los átomos de las moléculas por efecto de la
proximidad mutua.
Por un instante la nube electrónica de una molécula se
distorsiona y se forma un dipolo instantáneo.
La formación de un dipolo instantáneo en una molécula
origina la formación de un dipolo inducido en una moléculavecina, de manera que aparece una fuerza de atracción débil
entre las dos.
Estas fuerzas de dispersión aumentan al aumentar el tamaño
p
(masa) de las moléculas. Cuantos más electrones hay en la
molécula, más fácil es polarizarla.

Fuerzas intermoleculares
Fuerzas de dispersión de London
Los puntos de fusión y ebullición de las sustancias covalentes aumentan al aumentar su masa
molar,
molardebido a la mayor intensidad de las fuerzas de dispersión de London
London.

Fuerzas intermoleculares
Fuerzas de dispersión de London
La intensidad de las fuerzas de dispersión también depende de la forma de las moléculas Así
moléculas. Así,
dos moléculas con el mismo número y tipo de átomos (isómeros) pueden tener propiedades
físicas diferentes. En general, las moléculas “alargadas” sonmás polarizables que las
moléculas “esféricas” (compactas)
esféricas (compactas).

Fuerzas intermoleculares
Interacciones Dipolo-Dipolo
Dipolo•
•

•
•

Son más intensas que las fuerzas de dispersión de London.
Se establecen entre sustancias polares (moléculas con dipolo
p
permanente). Su efecto se añade al de las fuerzas de
)
dispersión.
Las moléculas se orientan de forma que...