Resumen Físicoquimica

Resúmen

Estados de la materia.

Los gases, los líquidos y sólidos son los tres estados de la materia.
Las moléculas, los átomos y los iones en el estado sólido están en estrecha proximidad por las fuerzas intermoleculares, interatómicas o iónicas. Las partículas del sólido sólo pueden oscilar sobre posiciones fijas.
A medida que se eleva la temperatura de una sustancia sólida, las partículasadquieren la energía suficiente para romper el orden del compuesto y pasar a la forma líquida. Finalmente, cuando se suministra la suficiente cantidad de energía, las moléculas pasan al estado gaseoso.
Algunos sólidos con presiones altas de vapor, como lo son el Yodo y el Alcanfor, pueden pasar directamente del estado sólido al gaseoso, sin la fusión.
Este proceso se conoce como sublimación, yal proceso inverso, es decir, a la recondensación al estado sólido, puede denominarse como deposición.

El estado Gaseoso

Debido al rápido movimiento, las moléculas de gas viajan en distintas direcciones, frecuentemente chocan unas contra otras y también con las paredes del recipiente donde éste se encuentre.
Por lo tanto ejercen una presión y ésta se expresa en dinas por centímetro cuadrado.Otra característica importante del gas, es el volumen, usualmente expresado en litros o centímetros cúbicos.
La temperatura involucrada en las ecuaciones de gas, se da en grados absolutos o grados Kelvin (ºK), cero grados en la escala centígrada, o lo que es igual a 273.15ºK.

Ecuación de van der Waals para gases reales

En un gas ideal las moléculas no interaccionan entre sí excepto por colisioneselásticas, y se puede tratar como masas puntuales. La ecuación de estado de un gas ideal es

PV=nRT

P es la presión del gas, V es el volumen, T es la temperatura, n es el número de moles y R la constante de los gases
Describe aproximadamente la conducta de los gases reales a muy bajas presiones.
van der Waals introdujo correcciones que tenían en cuenta el volumen finito de las moléculas y lasfuerzas atractivas que una molécula ejercía sobre otra a distancias muy cercanas entre ellas.

(P+n2aV2)(V−nb)=nRT

Estado Líquido

Cuando se enfría un gas, éste pierde parte de su energía cinética en forma de calor, y la velocidad de las moléculas desciende.
Si se aplica una presión a un gas, las moléculas entran a la esfera de las fuerzas de interacción de van der Waals y pasan al estadolíquido.

Debido a estas fuerzas, los líquidos son considerablemente más densos que lo gases y ocupan un volumen definido.
La transición de un gas a un líquido y de un líquido a un sólido, no solamente depende de la temperatura, sino también de la presión a la que se somete la sustancia.
Si la temperatura es elevada suficientemente, un valor que se alcanza encima del cual es imposible para licuar ungas, independientemente de la presión que se le aplique.
Esta temperatura, por encima del cual un líquido ya no puede existir, se conoce como la temperatura crítica.
La presión requerida para licuar un gas a su temperatura crítica es la presión crítica, que es también la presión de vapor más alta que el líquido pueda tener.

Métodos para lograr la licuefacción

Licuefacción o licuación de los gaseses el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estado gaseoso al líquido, por el aumento de presión (compresión isoterma) y la disminución de la temperatura (expansión adiabática), llegando a una sobre-presión elevada, hecho que diferencia a la licuefacción de la condensación.

La licuefacción de gases incluye una serie de fases utilizada para convertir un gas en estado líquido.Los procesos se utilizan para fines científicos, industriales y comerciales. Muchos de los gases se pueden poner en estado líquido a presión atmosférica normal por simple refrigeración y otros como el dióxido de carbono, requieren presurización.
La licuefacción de los gases es un proceso complicado que utiliza diferentes compresiones y expansiones para lograr altas presiones y temperaturas muy...