Clase 6. Marzo 28

Líquidos y sólidos

QUIMICA GENERAL E INORGANICA

Primer Cuatrimestre 2005

http:// www.ffyb.uba.ar/qcagral/default.htm

Estados de la materia

Gases Líquidos Sólidos

•Carecen de forma definida Carecen de forma definida Tienen forma definida

•Son compresibles ligeramente compresibles Son casi incompresibles

•Baja Densidad Alta Densidad Suelen tener mayor densidad que los líquidos

•Son fluidos Son fluidos No son fluidos

•Difunden con rapidez Difunden Difunden muy lentamente a

•Desordenadas Menos desordenadas ordenadas, partículas muy cercanas, movimiento vibratorio

Fuerzas intermolecularesFuerzas intermoleculares

•Interacciones ion-ion

•Interacciones dipolo-dipolo

•Fuerzas de London

•Enlace de hidrógeno

Interacciones ion-ion

Na+ — Cl- en un cristal.

La magnitud de estas fuerzas es grande.

Fuerzas de London

• Ocurren entre sustancias apolares.

Atracciones electrostaticas

Atomo de Helio 1 Atomo de Helio 2

Interacciones dipolo-dipolo

– Ocurren entre moléculas covalentes polares

+ -+ -

+ -

+ -

+

-

+ -+ -

Enlace de hidrógeno

Dimero de acido acético

Enlace de hidrógeno

H-Ö: ……H -Ö: H H H H H-N: ……H -N: H H

•Caso particular de interacción dipolo-dipolo

•Tiene lugar entre moléculas covalentes polares y uno de los 3 elementos pequeños de alta elactronegatividad: O, N, F.

Enlace de hidrógeno

Propiedades físicas de los distintos hidruros.

Pun

to d

e eb

ullic

ión

Período

Propiedades del agua

Líquidos

Propiedades de los liquídos- ViscosidadViscosidad

Mer

curi

o

Eta

nol

Viscosidad relativas de algunos líquidos

Viscosidad de la mayoría de los líquidos disminuye al aumentar la T

Propiedades de los liquídos Tensión superficialTensión superficial

AGUA: Fuerzas de adhesión > Fuerzas de cohesión

MERCURIO: Fuerzas de adhesión < Fuerzas de cohesión

Propiedades de los liquídos - Tensión superficial

Ts del agua 0.073 J/m2

Ts del mercurio 0.46 J/m2

Presión de vapor

Propiedades de los líquidos - Presión de vaporPresión de vapor

Propiedades de los líquidos - Presión de vapor

Líquido Gas

Pres

ión

de v

apor

Temperatura

Presión de vaporPresión de vapor

Propiedades de los líquidos - Presión de vapor

Presión de vapor a 298KPresión de vapor a 298K

SustanciasPresión de vapor

(Torr)BencenoEtanolMercurioMetanolAgua

Tipos de sólidos Unidad estructural Fuerzas de atracción Ejemplos

Molecular átomos o moléculas intermoleculares CO2, H2O

Metálicos átomos enlaces metálicos Fe,Cu, Ag

Iónico iones enlace iónico NaCl, CsCl

Covalente atomos enlace covalente diamante

Tipos de sólidos Punto de fusión Dureza o fragilidad Conductividad eléctrica

Molecular bajo blando, quebradizo no conductor

Metálicos variable variable, maleable conductor

Iónico alto- muy alto duro, quebradizo sólido no conductor

solución conductor

Covalente muy alto muy duro usualmente no conductor

Clasificación de los sólidos

Propiedades de los físicas

Gases Líquidos Sólidos

Carecen de forma Carecen de forma Tienen forma

Son compresibles ligeramente compresibles Son casi incompresibles

Baja Densidad Alta Densidad Suelen tener mayor densidad que los líquidos

Son fluidos Son fluidos No son fluidos

Difunden con rapidez Difunden Difunden muy lentamente

Desordenadas Menos desordenadas ordenadas, partículas muy cercanas, movimiento vibratorio

Agua: Propiedades

-Alto punto de fusión y deebullición.

-Alta constante dieléctrica.

-Alto calor específico.

Formación de puentes de hidrógeno en la molécula del agua.

Hielo

Representación moleculardel agua en estado sólido.

Observe la estructura ordenada.

El espacio vacío en la estructura explica la baja densidad del hielo.

Agua Benceno

Agua en estado líquido

Representación moleculardel agua en estado líquido.

Note los cambios en laestructura, que ahora es más desordenada.

En este caso hay más moléculas por unidad de volumen.

Consecuencias

El hecho de que el hielo sea menos denso que el agua posee un profundosignificado ecológico.

. Diagrama de fase para un sistema de un componente y la interpretaicón de la regiones, lineas y puntos

Punto

triple

o

Sólido

Sólido, líquido y vapor en equilibrio

Sólido y vapor en equilibrio

Líquido y vapor en

equilibrio

Sólido y líquido en equilibrio

Temperatura

Presión de vapor

Punto criticoPr

esió

n

Diagrama de fases del agua.

Hielo

Líquido

Punto triple

Punto crítico

Temperatura

Pres

ión

Diagrama de fases del agua

Temperatura

Pres

ión

Diagrama de fases del agua

Diagrama de fases del dióxido de carbono (CO2).

Notese que el CO2 se encuentra como vapor a 1 atm. El CO2 solo puede existir como líquido a presiones superiores a 5.1 atm.

Pre

sión

Temperatura

Bibliografía

• Química . Moléculas-Materia-Cambio. P.Atkins y L. Jones. Ed. Omega . 3ra edición (1997). Capítulo 10.

• Química. R. Chang. Ed. Mc Graw-Hill. 6ta

edición (1998). Capítulo 11.