Unidad 8
Páginas: 31 (7644 palabras)
Publicado: 8 de noviembre de 2015
Universidad de Concepción
Facultad de Ciencias Químicas
Química General para Ingeniería
Unidad 8
8-1: Fuerzas intermoleculares
8-2: Propiedades físicas de soluciones
UdeC/FCQ/ ME König
Unidad 8 (8-1)
1
Unidad 8-1.
FUERZAS INTERMOLECULARES:
líquidos
sólidos
cambios de fase
UdeC/FCQ/ ME König
Unidad 8 (8-1)
2
FUERZAS INTERMOLECULARES:
líquidos, sólidos y cambios de fase
1. Visión generalde los estados físicos y
cambios de fase.
2. Aspectos cuantitativos de los cambios de
fase.
3. Tipos de fuerzas intermoleculares.
4. Propiedades del estado líquido. La
singularidad del agua.
5. El estado sólido: estructura, propiedades y
enlaces.
UdeC/FCQ/ ME König
Unidad 8 (8-1)
3
1. Visión general de los estados físicos y
cambios de fase.
Toda materia se encuentra en uno de los tres estadosfísicos: gas, líquido o sólido. Bajo condiciones específicas, muchas sustancias puras pueden existir en más
de uno de los estados.
Prestaremos atención a dos estados físicos: líquidos y
sólidos, conocidos como fases condensadas.
Un estado físico es un tipo de fase (parte homogénea
de un sistema).
UdeC/FCQ/ ME König
Unidad 8 (8-1)
4
H2O(l): 1 fase
H2O(l) y H2O(s): 2 fases
La energía potencialentre las partículas (moléculas, átomos o iones) en una muestra de materia resultan de las fuerzas de atracción y repulsión denominadas fuerzas intermoleculares.
La interacción entres estas fuerzas y la energía
cinética de las partículas desarrolla las
propiedades de cada estado (o fase) y las
características de los cambios de fase (cambios
que van de una fase a otra fase).
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Unidad8 (8-1)
5
En las partículas de una sustancia molecular
existen dos tipos de fuerzas:
•Fuerzas intramoleculares (fzas de enlace)
existen dentro de cada molécula (o ion
poloatómico) e influyen en las propiedades
químicas de la sustancia.
•Fuerzas intermoleculares, existen entre las
moléculas (o iones) e influyen en las
propiedades físiscas de la sustancia.
UdeC/FCQ/ ME König
Unidad 8 (8-1)
6 Ejemplo.
Una molécula de agua sólida, una líquida y una
gaseosa son aparentemente idénticas: enlaces
covalentes polares, molécula angular, polar.
De hecho en su comportamiento químico los tres
estados del agua son idénticos porque sus
moléculas se mantienen juntas por las mismas
fuerzas de enlace covalente intramolecular. Pero
como se sabe, el comportamiento físico de estos
estados son bastantediferentes.
UdeC/FCQ/ ME König
Unidad 8 (8-1)
7
El que una sustancia sea gas, líquido o sólido,
depende de las interacciones entre la Energía
potencial de las atracciones intermoleculares
(que tiende a mantener juntas las moléculas) y
la Energía cinética de las moléculas (que
tiende a dispersarlas).
Esta interrelación entre la E potencial y la E
cinética afecta directamente las propiedades
quedefinen los tres estados, algunas de las
cuales se muestran en la tabla que sigue:
UdeC/FCQ/ ME König
Unidad 8 (8-1)
8
GAS
LÍQUIDO
la del
la del contecontenedor nedor limitada
por superficie
Alta
E potencial Pequeña
E cinética
Alta
Moderada a
pequeña
Muy baja
Compresibili Alta
dad
Habilidad
alta
moderada
para fluir
Volumen y
Forma
UdeC/FCQ/ ME König
Unidad 8 (8-1)
SÓLIDO
propia
Muy alta
Casinula
Casi
ninguna
Casi
ninguna
9
Los cambios de fase también están determinados por la interacción entre la energía
cinética y las fuerzas intermoleculares.
El aumento de temperatura aumenta la E
cinética promedio => el movimiento más
rápido de las partículas permite sobrepasar las
atracciones.
Por el contrario, a medida que baja la temperatura se fortalece la unión entre las partículas por loque éstas se mueven más lentamente.
UdeC/FCQ/ ME König
Unidad 8 (8-1)
10
Temperatura disminuye
depositación
condensación
vaporización
líquido
solidificación
UdeC/FCQ/ ME König
Unidad 8 (8-1)
sólido
fusión
sublimación
Temperatura aumenta
gas
11
Para una sustancia pura, cada cambio de fase
tiene asociado un cambio de entalpía a la P y T
del cambio.
Ejemplos: Si P = 1 atm
H2O(g)...
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Química General para Ingeniería
Unidad 8
8-1: Fuerzas intermoleculares
8-2: Propiedades físicas de soluciones
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1
Unidad 8-1.
FUERZAS INTERMOLECULARES:
líquidos
sólidos
cambios de fase
UdeC/FCQ/ ME König
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2
FUERZAS INTERMOLECULARES:
líquidos, sólidos y cambios de fase
1. Visión generalde los estados físicos y
cambios de fase.
2. Aspectos cuantitativos de los cambios de
fase.
3. Tipos de fuerzas intermoleculares.
4. Propiedades del estado líquido. La
singularidad del agua.
5. El estado sólido: estructura, propiedades y
enlaces.
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1. Visión general de los estados físicos y
cambios de fase.
Toda materia se encuentra en uno de los tres estadosfísicos: gas, líquido o sólido. Bajo condiciones específicas, muchas sustancias puras pueden existir en más
de uno de los estados.
Prestaremos atención a dos estados físicos: líquidos y
sólidos, conocidos como fases condensadas.
Un estado físico es un tipo de fase (parte homogénea
de un sistema).
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4
H2O(l): 1 fase
H2O(l) y H2O(s): 2 fases
La energía potencialentre las partículas (moléculas, átomos o iones) en una muestra de materia resultan de las fuerzas de atracción y repulsión denominadas fuerzas intermoleculares.
La interacción entres estas fuerzas y la energía
cinética de las partículas desarrolla las
propiedades de cada estado (o fase) y las
características de los cambios de fase (cambios
que van de una fase a otra fase).
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5
En las partículas de una sustancia molecular
existen dos tipos de fuerzas:
•Fuerzas intramoleculares (fzas de enlace)
existen dentro de cada molécula (o ion
poloatómico) e influyen en las propiedades
químicas de la sustancia.
•Fuerzas intermoleculares, existen entre las
moléculas (o iones) e influyen en las
propiedades físiscas de la sustancia.
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6 Ejemplo.
Una molécula de agua sólida, una líquida y una
gaseosa son aparentemente idénticas: enlaces
covalentes polares, molécula angular, polar.
De hecho en su comportamiento químico los tres
estados del agua son idénticos porque sus
moléculas se mantienen juntas por las mismas
fuerzas de enlace covalente intramolecular. Pero
como se sabe, el comportamiento físico de estos
estados son bastantediferentes.
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7
El que una sustancia sea gas, líquido o sólido,
depende de las interacciones entre la Energía
potencial de las atracciones intermoleculares
(que tiende a mantener juntas las moléculas) y
la Energía cinética de las moléculas (que
tiende a dispersarlas).
Esta interrelación entre la E potencial y la E
cinética afecta directamente las propiedades
quedefinen los tres estados, algunas de las
cuales se muestran en la tabla que sigue:
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8
GAS
LÍQUIDO
la del
la del contecontenedor nedor limitada
por superficie
Alta
E potencial Pequeña
E cinética
Alta
Moderada a
pequeña
Muy baja
Compresibili Alta
dad
Habilidad
alta
moderada
para fluir
Volumen y
Forma
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SÓLIDO
propia
Muy alta
Casinula
Casi
ninguna
Casi
ninguna
9
Los cambios de fase también están determinados por la interacción entre la energía
cinética y las fuerzas intermoleculares.
El aumento de temperatura aumenta la E
cinética promedio => el movimiento más
rápido de las partículas permite sobrepasar las
atracciones.
Por el contrario, a medida que baja la temperatura se fortalece la unión entre las partículas por loque éstas se mueven más lentamente.
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10
Temperatura disminuye
depositación
condensación
vaporización
líquido
solidificación
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sólido
fusión
sublimación
Temperatura aumenta
gas
11
Para una sustancia pura, cada cambio de fase
tiene asociado un cambio de entalpía a la P y T
del cambio.
Ejemplos: Si P = 1 atm
H2O(g)...
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