TSXJJ
Carlos Alberto Severiche Sierra Qco, Esp, MSc
Academia, Investigación y Consultoría
6622727 Ext 685
Sólidos, Líquidos y Gases
Baja comprensibilidad
Alta densidad
Se mezcla con otros líquidos (lentamente)
Conservación del volumen
Falta de forma característica
Expansión limitada
Evaporación:
Las moléculas de lasuperficie de unliquido forma unvapor en el espacioque rodea lasuperficie del liquido;este es inverso al decondensación es uncambio de estadoendotérmico.
Condensación:
Conversión de lasmoléculas de vapor(gas) en un liquido; esel fenómeno inversoal proceso deevaporación, es uncambio de estadoexotérmico.
¨Un Equilibrio dinámico siempre consiste en dos procesos opuestos. En el
caso de la presión de vapor,. Los proceso son la evaporación y lacondensación¨.
Estado en el que la velocidadde un proceso en un sentidoes igual a la velocidad delproceso en sentido inverso,cuando se desarrollan demanera simultanea.
Presión de vapor: en unrecipiente cerrado, es lapresión ejercida por elvapor en equilibriodinámico con su estadoliquido.
Cambio exotérmico de estado: un cambio en el estado de la materia donde se libera calor.
Cambio endotérmico de estado: un cambio en el estado de la materia donde se absorbe calor
Punto de ebullición: temperatura ala cual la presión
de vapor de un liquido es igual a ala presión externa
que actúa sobre la superficie del liquido.
+1 g Agua Liquida
100 C (1 atm)
Evaporación
Condensación1 g vapor de agua
100 C (1 atm)540 cal
Calor deevaporación:cantidad de calornecesario paraevaporar 1 g de unasustancia liquida ensu punto deebullición y apresión constante.
Calor decondensación:cantidad de calorque se libera paracondensar 1 g degas a liquido a latemperatura de supunto de ebullicióny a presiónconstante.
Calores de evaporación o de condensación de algunos líquidos en sus puntos de ebullición normales y 1 atm de
presión
LIQUIDO
PUNTO DE EBULLICIÓN
NORMAL (°C)
CALOR DE EVAPORACIÓN O DE
CONDENSACIÓN (cal/g) – (J/kg)
Agua 100 540 – 2.26 *106
Alcohol 78.3 204 – 8.54*105
Heptano 98.4 76.5 – 3.20*105
Tetracloruro de Carbono 76.7 52.1 – 2.18*105
Benceno 80.1 94.1 – 3.94*105
Cloruro de Sodio 1465 698 – 2.92*106
Ejemplos:
1. Calcule la cantidad de calor en kilocalorías quese necesitan para evaporar 28 g de agua liquidaa 100 °C.
2. Calcule la cantidad de calor en joule que senecesitan para evaporar 0.105 mol de agualiquida a 100 °C.
3. Calcule la cantidad de calor, en kilocalorías, quese necesita para evaporar 0.235 mol de agualiquida a 100 °C.
Destilación
Proceso que se utiliza en lapurificación de un liquido yconsiste en sucalentamiento hasta elpunto de ebullición y elenfriamiento de losvapores en uncondensador.
Destilación fraccionada (ver video)
Tensión superficial
Propiedad de un liquido por la cual las moléculas de la
superficie son atraídas hacia el centro y, por lo tanto la
superficie se reduce al mínimo.
Viscosidad
Propiedad que describe la resistencia que presenta
un liquido al flujo; los líquidos con viscosidad muy alta, como la miel, presentan un flujo muy
lento.
No expansión
Volumen constante
Falta de comprensibili
dad
Alta densidad
Miscibilidad muy limitada
Forma definida
Resumen de las propiedades de los sólidos, líquidos y de los gases
PROPIEDAD GASES LÍQUIDOS SÓLIDOS
Posición de las
Partículas Aleatoria Movilidad Limitada Fija
Expansión Infinita Muy Limitada Muy Limitada
Forma No Definida No Definida Definida
Volumen
Ocupa cualquier
Volumen
Conserva su
Volumen
Conserva su
Volumen
Comprensibilidad Muy Compresible
Ligeramente
Compresible Incompresible
Densidad Baja Alta Alta
Miscibilidad Rápida Lenta
Extremadamente
Lenta
La forma de los sólidos
Cristalino: solido cuyaspartículas están acomodadasen forma geométrica definidaque es distintiva para cadasolido en particular
Amorfo: solido cuyaspartículas están acomodadasen forma irregular y por ellocarece de la estructuraregular de un solido cristalino
Punto de congelación: Temperatura a la cual las partículas de un liquido
comienzan a formas cristales o partículas irregulares de un solido.
Punto de fusión: Cuando un solido se calienta, sus átomos vibran con mayor energía. En
cierto momento se alcanza una temperatura a la que estas vibraciones alteran el orden de la estructura cristalina, el solido pierde su forma
definida y pasa al estado liquido. La temperatura a la que esto sucede es el punto
de fusión.
Ejemplos:
Ejemplo 1: calcule el punto de fusión del hielo si un patinadorejerce sobre él una presión de 25 atm.
Ejemplo 2: calcule el punto de fusión del hielo si se ejercesobre el una presión de 9600 mm Hg.
Ejemplo 3: si una patinadora sobre hielo ejerce una presión de17 atm, calcule el punto de fusión del hielo.
Ejemplo 4: el patinaje sobre hielo, la cuchilla de un patínpuede ejercer una presión aproximada de 30 atm sobre lasuperficie del hielo. ¿Cuál seria el punto de fusión del hielo aesa presión?
+
80 cal 1 g Hielo 0 C (1 atm)
1 g Agua 0 C (1 atm)
•Cantidad de calor necesario paraconvertir 1 g de una sustancia solidaal estado liquido a la temperatura desu punto de fusión; por tanto, lafusión es un cambio de estadoendotérmico.
Calor de fusión
•Cantidad de calor que produce 1 gde una sustancia liquida cuandopasa al estado solido a altemperatura del punto de fusión dela sustancia, es un cambio de estadoexotérmico.
Calor de solidificación
(cristalización)
ESTADO GASEOSO
• La materia en estado gaseoso podemoscomprimirla modificando su densidad.
• El movimiento de las moléculas es mayor queel de atracción entre ellas, por lo que semueven a cualquier dirección ocupando todoel espacio disponible.
ESTADO GASEOSO
• Incrementando aún más la temperatura sealcanza el estado gaseoso. Los átomos omoléculas del gas se encuentran virtualmentelibres de modo que son capaces de ocupartodo el espacio del recipiente que lo contiene,aunque con mayor propiedad debería decirseque se distribuye o reparte por todo el espaciodisponible.
El estado gaseoso presenta las siguientes características:
• Fuerza de cohesión casi nula.
• Sin forma definida.
• Sin volumen definido.
• Se puede comprimir fácilmente.
• Ejerce presión sobre las paredes del recipiente que los contiene.
• Los gases se mueven con libertad.
Referencias
• CHANG, R. Principios Esenciales de Química General, Cuarta edición,
• McGraw-Hill, Madrid, 2006.
• M.D. Reboiras, QUÍMICA La ciencia básica, Thomson Ed. Spain, Paraninfo
S.A., Madrid, 2006.
• ATKINS, P.; JONES L. Principios de Química (Los caminos del descubrimiento). , Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires, 2006.
Hay una fuerza motriz más poderosa que el vapor, la electricidad y la energía
atómica: la voluntad .
Albert Einstein