ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LOS SISTEMAS MATERIALES

1. ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LOS SISTEMAS MATERIALES • SÓLIDO, LÍQUIDO Y GAS • LA MASA PERMANECE CONSTANTE PERO EL VOLUMEN CAMBIA

2. ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LOS SISTEMAS MATERIALES

3. TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR • MATERIA CONSTITUIDAPOR UN GRAN NÚMERO DE PARTÍCULAS • LAS PARTÍCULAS OCUPAN MUY POCO ESPACIO, DEJANDO HUECOS • PARTÍCULAS EN CONTINUO MOVIMIENTO, CHOCANDO ENTRE SÍ Y CONTRA LAS PAREDES DEL RECIPIENTE • MOVIMIENTO DETERMINADO POR DOS TIPOS DE FUERZAS: REPULSIVAS Y ATRACTIVAS

4. TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR • SÓLIDOS: PARTÍCULAS MUY PRÓXIMAS QUE VIBRAN EN TORNO A POSICIONES FIJAS • LÍQUIDOS: PARTÍCULAS MUY PRÓXIMAS UNIDAS POR FUERZAS MÁS DÉBILES-DESLIZAMIENTO DE UNAS SOBRE OTRAS • GASES: PARTÍCULAS MUY ALEJADAS. FUERZAS DE ATRACCIÓN MUY DÉBILES

5. TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR

6. 2. LEYES DE LOS GASES • GASES: SE CARACTERIZAN PORQUE SU VOLUMEN DEPENDE DE LA PRESIÓN Y TEMPERATURA A QUE SE ENCUENTRAN • EN LOS SIGLOS XVII Y XVIII SE REALIZARON ESTUDIOS QUE LLEVARON A ESTABLECER LAS LEYES DE LOS GASES: • LEY DE BOYLE Y MARIOTTE  relación p-V a T = cte • LEY DE CHARLES Y GAY-LUSSAC  relación V-T a p = cte • LEY DE GAY – LUSSAC  relación p-T a V = cte

7. 2. LEYES DE LOS GASES • LEY DE BOYLE Y MARIOTTE: DETERMINARON QUE EL VOLUMEN DE UN GAS A TEMPERATURA CONSTANTE ES INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA PRESIÓN A QUE SE ENCUENTRA. ASÍ, SE CUMPLE QUE: p1·V1 = p2·V2 (T = cte)

8. 2. LEYES DE LOS GASES • LEY DE CHARLES Y GAY-LUSSAC: DETERMINARON QUE EL VOLUMEN DE UNA CANTIDAD DE GAS A PRESIÓN CONSTANTE ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A SU TEMPERATURA ABSOLUTA V1/T1= V2 /T2 (p = cte)

9. 2. LEYES DE LOS GASES • LEY DE GAY-LUSSAC: DETERMINÓ LA RELACIÓN ENTRE PRESIÓN Y TEMPERATURA DE UN GAS A VOLUMEN CONSTANTE (EL GAS NO PUEDE DILATARSE NI CONTRAERSE POR LO QUE, AL AUMENTAR LA TEMPERATURA, EXPERIMENTA UN CAMBIO DE PRESIÓN) p1/T1= p2 /T2 (V = cte)

10. 2. LEYES DE LOS GASES • LEY GENERAL DE LOS GASES IDEALES: p·V/T = cte • PARA UNA MISMA CANTIDAD DE GAS, EN DIFERENTES CONDICONES DE p, T Y V, SE CUMPLE QUE: p1·V1/T1 = p2·V2/T2 • Si T = cte  Ley de Boyle y Mariotte  p1·V1 = p2·V2 • Si p = cte  Ley de Charles y Gay-Lussac  V1/T1 = V2/T2 • Si V = cte  Ley de Gay-Lussac  p1/T1 = p2/T2

11. 3. ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES • LOS GASES TIENEN DENSIDADES MUY BAJAS • SUELE MEDIRSE SU VOLUMEN (PARA SÓLIDOS SÍ SE MIDE LA MASA) • SE DETERMINA EL NÚMERO DE MOLES DE UN GAS CONOCIDO SU VOLUMEN Y SU VOLUMEN MOLAR n = V/Vm • VOLUMEN MOLAR (Vm)= VOLUMEN QUE OCUPA UN MOL DE GAS • PPIO DE AVOGADRO  EN LAS MISMAS CONDICIONES, TODOS LOS GASES TIENEN EL MISMO VOLUMEN MOLAR • VOLUMEN NORMAL EN CONDICIONES NORMALES (c.n.) , QUE EQUIVALE A 1 atm Y 0 º C = 22,4 L

12. 3. ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES • VOLUMEN MOLAR (Vm)= VOLUMEN QUE OCUPA UN MOL DE GAS • PARA CALCULARLO A CUALQUIER TEMPERATURA, APLICAMOS LA LEY GENERAL DE LOS GASES IDEALES p·V/T = cte • ASÍ, PARA UN MOL DE GAS EN CONDICIONES NORMALES, SE CUMPLE QUE p·Vm/T = R • R = constante molar de los gases = 0,082 atm·L/(mol·K) • R = constante molar de los gases = 8,31 J/(mol·K) DE DONDE SE OBTIENE:

13. 3. ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES • n= V/Vm V = n·Vm = n· R·T/P • ECUACIÓN DE ESTADO DE LOS GASES IDEALES O ECUACIÓN DE CLAPEYRON: p·V = n·R·T • ASÍ, PODEMOS DETERMINAR LA MASA MOLECULAR DE UN GAS TENIENDO EN CUENTA QUE p·V = n·R·T = (m/M)·R·T  M = (m·R·T)/(p·V) = r·R·T/p M = r·R·T/p

14. 4. MEZCLA DE GASES • LA PRESIÓN EJERCIDA POR UN GAS CONFINADO EN UN RECIPIENTE DEPENDE DEL NÚMERO DE MOLES QUE TENGAMOS DE ESE GAS • LEY DE DALTON DE LAS PRESIONES PARCIALES • “EN UNA MEZCLA DE GASES, CADA COMPONENTE CONTRIBUYE A LA PRESIÓN TOTAL EN FUNCIÓN DE SU NÚMERO DE MOLES” • P = nGAS·(R·T/V)

15. 4. MEZCLA DE GASES • P = nGAS·(R·T/V) • DONDE nGAS = nA + nB + nC + … • ASÍ, P = nA·(R·T/V) + nB·(R·T/V)+nC·(R·T/V)+.. • LEY DE DALTON DE LAS PRESIONES PARCIALES: • P = PA + PB + PC + …. • NOS DICE QUE LA PRESIÓN EJERCIDA POR UNA MEZCLA DE GASES ES IGUAL A LA SUMA DE LAS PRESIONES PARCIALES DE SUS COMPONENTES

16. 4. MEZCLA DE GASES • LA PRESIÓN PARCIAL DE UN GAS ES LA PRESIÓN QUE EJERCERÍA ESE GAS SI FUERA EL ÚNICO PRESENTE EN EL RECIPIENTE (OCUPANDO TODO EL VOLUMEN): • PA = nA·(R·T/V) • P = nGAS·(R·T/V) PA/P =nA/nGAS PA = P·(nA/nGAS) = P·xA Donde xA es la fracción molar del gas A

17. 5. DISOLUCIONES • MEZCLA HOMOGÉNEA DE DOS O MÁS SUSTANCIAS: • DISOLVENTE: COMPONENTE MAYORITARIO • SOLUTO: COMPONENTE MINORITARIO • MUY UTILIZADAS EN LAS EMPRESAS • FACILITAN REACCIONES • PERMITEN MEDIR CANTIDADES PEQUEÑAS CON APARATOS RELATIVAMENTE SENSIBLES

18. 5. DISOLUCIONES • TIPOS DE DISOLUCIONES

19. 5. DISOLUCIONES • SOLUBILIDAD: • ES LA MÁXIMA CANTIDAD DE SOLUTO QUE SE PUEDE DISOLVER EN UNA CANTIDAD DETERMINADA DE DISOLVENTE A UNA TEMPERATURA DETERMINADA • Suele expresarse en gramos de soluto disueltos en 100 gramos de disolvente • FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SOLUBILIDAD: • CARACTERÍSTICAS DEL DISOLVENTE • CARACTERÍSTICAS DEL SOLUTO • TEMPERATURA • PRESIÓN (EN EL CASO DE GASES)

20. 5. DISOLUCIONES • SÓLIDOS EN LÍQUIDOS • LA SOLUBILIDAD AUMENTA AL AUMENTAR LA TEMPERATURA

21. 5. DISOLUCIONES • GASES EN LÍQUIDOS: • LA SOLUBILIDAD DISMINUYE AL AUMENTAR LA TEMPERATURA • LA SOLUBILIDAD AUMENTA AL AUMENTAR LA PRESIÓN

22. 5. DISOLUCIONES • EXPRESIONES DE LA CONCENTRACIÓN • CONCENTRACIÓN EN MASA (g/L) • PORCENTAJE EN MASA • PORCENTAJE EN VOLUMEN • CONCENTRACIÓN MOLAR (MOLARIDAD) • CONCENTRACIÓN MOLAL (MOLALIDAD) • FRACCIÓN MOLAR