Propiedades de los líquidos

1. Tensión superficial La energía necesaria para aumentar el área superficial de un líquido.  La superficie de un líquido se comporta como una membrana o barrera  Esto se debe a las desiguales fuerzas de atracción entre las moléculas y la superficie Propiedades de los líquidos Viscosidad La viscosidad es la resistencia de un líquido a fluir.  Un líquido fluye cuando las moléculas resbalan unas sobre otras.  La viscosidad será mayor cuando las fuerzas intermoleculares sean más fuertes.

2. La forma del menisco en la superficie de un líquido: » Si las fuerzas adhesivas son mayores que las fuerzas de cohesión, la superficie del líquido es atraída hacia el centro del contenedor. Por ello, el menisco toma forma de U. » Si las fuerzas de cohesión son mayores que las de adhesión, el menisco se curva hacia el exterior. Propiedades de los líquidos - Fuerzas de cohesión que unen las moléculas unas a otras. - Fuerzas de adhesión que unen las moléculas a la superficie.

3. Propiedades de los líquidos Capilaridad: Cuando un tubo de vidrio muy estrecho (capilar) se introduce en un líquido, el nivel del menisco sube y a este efecto se le conoce como capilaridad.

4. Equilibrio líquido-vapor Presión de vapor Moléculas en estado vapor Moléculas que pasan a vapor (se vaporizan) Moléculas que pasan al líquido (se condensan)

5. Pv  La presión de vapor de un líquido siempre aumenta al aumentar la temperatura. Tª Equilibrio líquido-vapor Cuando la velocidad de condensación se hace igual a la velocidad de vaporización, el líquido y el vapor están en un estado de equilibrio dinámico: La presión ejercida por el vapor se mantiene constante una vez alcanzado el equilibrio dinámico, y se conoce como presión de vapor de un líquido.

6. 1 Ln P = -A ( ) + B T ΔHvap A = R (b) (d) (a) 1 1 (e) (c) T1 T2 ΔHvap P2 Ecuación de Clausius-Clapeyron Ln = - ( - ) P1 Equilibrio líquido-vapor R

7. Temperatura crítica • - La mínima temperatura para la condensación de un gas usando presión. • Por encima de la Tª crítica no puede existir una sustancia pura en fase líquida • Presión crítica • Presión requerida para producir la condensación. • Es la presión de vapor del líquido a la Tª crítica Punto crítico Equilibrio líquido-vapor • Punto de ebullición • Un líquido hierve a una temperatura a la que su presión de vapor igual a la presión sobre su superficie. • Hay dos formas para conseguir que un líquido hierva: • · Aumentar la Tª • · Disminuir la presión • Si Pext = 1 atm  Punto de ebullición normal

8. Gas Vaporización Condensación E N E R G I A Sublimación Deposición líquido Solidificación Fusión Sólido Cambios de fases

9. Ejemplo:Vaporización ΔHvap = Hvapor – Hliquid = - ΔHcondensation Cambios de estados Cambios energéticos que acompañan a los cambios de fase: • Sublimación : Hsub > 0 (endotérmico). • Vaporización : Hvap > 0 (endotérmico). • Fusión : Hfus > 0 (endotérmico). • Deposición : Hdep < 0 (exotérmico). • Condensación : Hcon < 0 (exotérmico). • Solidificación : Hfre < 0 (exotérmico).

10. Diagramas de fases CURVA DE CALENTAMIENTO Es un representación del cambio de Tª frente al calor añadido Vapor de agua Agua líquida y vapor (vaporización) Agua líquida Hielo y agua liq (fusión) Hielo Calor añadido (cada división corresponde a 4 kJ)

11. Diagramas de fases Un diagrama de fases es un gráfico que muestra las presiones y temperaturas a las que están en equilibrio diferentes fases. (Se representa la T vs P) Punto Crítico Presión Punto de : -Ebullición/condensación -Sublimación -Fusión/Congelación Punto Triple Temperatura Punto Triple: Punto (Tª y presión) donde las tres fases están en equilibrio. Punto crítico: Punto (Tª y presión crítica) sobre el cual la fase líquida y gaseosa una sustancia son indistinguibles.

12. Fluido Supercrítico Presión Ej.: Para el CO2 Tc= 31ºC y Pc= 72.9atm B A A- Hay condensación B- No hay condensación Temperatura Diagramas de fases

13. Diagramas de fases - Cuando la fase sólida es más densa que la líquida (normal), un aumento de presión convierte el líquido en sólido y el punto de fusión aumenta. - Cuando la fase líquida es más densa que la sólida, un aumento de presión convierte el sólido en líquido, y el punto de fusión disminuye. ( Ver-Agua) H VII H VI H V Presión Hielo II H III Agua Liq Hielo I Agua Vapor Temperatura

14. Propiedades de los Sólidos La mayoría de las sustancias que son gases o líquidos son moleculares a 1atm y 25ºC, pero hay tres tipos de sólidos no moleculares como son sólidos covalentes, iónicos y metales). Tipos de sustancias: 1- Sustancias moleculares 2- Sólidos de red covalentes 3- Sólidos iónicos 4- Metales • Características de las sustancias moleculares: • Existen como entidades moleculares independientes.(Gases nobles, H2, CO2, I2, CH4, Br2, hidrocarburos, NH3, HCl, ...) • No conductoras de la electricidad en estado puro. • Son insolubles en agua, pero solubles en disolventes no polares (CCl4 o benceno) • Puntos de ebullición y de fusión bajos. (Fuerzas intermoleculares débiles)

15. Propiedades de los Sólidos • Características de los sólidos de red covalente • Los átomos están unidos por una red continua de enlaces covalentes. • Malos conductores eléctricos. • Insolubles en todos los disolventes comunes. • Puntos de fusión muy elevados (1000ºC) • Ejemplos comunes: C (grafito/diamante) Pf= 3500 ºC • Cuarzo (Silicatos: SiO2, SiO32-, Si4O104-, ..) • Características de los sólidos iónicos • - Se mantienen unidos por fuerzas electrostáticas intensas entre iones contiguos con cargas opuestas. (NaCl, MgO, Na2CO3, ...) • Muchos compuestos iónicos son solubles en agua y disolventes polares. (Son insolubles en disolventes apolares) • No conducen la electricidad, puesto que los iones tienen posiciones fijas en la estructura sólida. Sin embargo son buenos conductores cuando están fundidos o disueltos en agua. • No son volátiles y tienen un punto de fusión alto.

16. Propiedades de los Sólidos • Características de los sólidos metálicos • Las unidades estructurales son los electrones y cationes. • M+ e- M+ e- M+ e- • M+ e- M+ e- M+ e- • M+ e- M+ e- M+ e- • M+ e- M+ e- M+ e- • Conductividad eléctrica elevada (e- móviles) • Conductividad térmica alta. • Dúctiles (cables) y maleables (láminas) • Brillo. (reflejan las luz) • Puntos de fusión muy variados (-39ºC (Hg) hasta 3419ºC(W)) • Insoluble sen agua y otros disolventes comunes. El único metal líquido es el Hg, que disuelve a otros metales formando disoluciones llamadas amalgamas.

17. Estructuras cristalinas Los cristales tienen formas geométricas definidas debido a que los átomos o iones, están ordenados según un patrón tridimensional definido. Mediante la técnica de difracción de Rayos X, podemos obtener información básica sobre las dimensiones y la forma geométrica de la celda unitaria, la unidad estructural más pequeña, que repetida en las tres diemensiones del espacio nos genera el cristal . Celda Unitaria

18. Empaquetamiento cúbico

19. Empaquetamiento hexagonal compacto

20. Celdas tridimensionales

21. Cloruro de Cesio - C.U: cúbica centrada en el cuerpo - Nº de coordinación para ambos iones es 8

22. Cloruro Sódico - C.U: cúbica centrada en las caras para los aniones - Nº de coordinación para ambos iones es 6 - Los cationes ocupan todos los huecos octaédricos

23. Planos en una celda Sistema (h,k,l) => (1/x,1/y,1/z)

24. Imperfecciones e Impurezas

25. Dislocaciones

26. Límite de grano