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TEMA 3 Naturaleza y propiedades generales de sólidos, líquidos y gases QUÍMICA Bqca. María Cecilia Recalde.

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1 TEMA 3 Naturaleza y propiedades generales de sólidos, líquidos y gases QUÍMICA Bqca. María Cecilia Recalde

2 Naturaleza y propiedades generales de los sólidos

3 Propiedades Macróscopicas: Naturaleza Partículas: Iones Átomos Moléculas Fuerzas Forma y Volúmenes propios Incomprensibles No fluyen Nodos o Nudos: Celdas Unitarias: Red o Retículo Cristalino Estructura Interna: Regular/ Tridimensional: Forma externa característica (Cristalografía) Contacto Fuerzas Atractivas

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5 Tipos de Sólidos Sólido Amorfo Sólido Amorfo Sólido Cristalino Sólido Cristalino

6 Sólidos Amorfos Sin retículo Sin forma geométrica definida Partículas al azar PF no definido Ejemplos: Vidrio, Caucho, Alquitrán, Plásticos

7 Sólidos Cristalinos o Verdaderos 1. Iónicos: Nodos: iones alternados Fuerzas coulómbicas: PF PE Conducción e - : T° amb NO fundidos SI NaCl, KCl, Na NO 3, K 2 SO 4 2. Moleculares: Nodos: moléculas: CO 2 ; H 2 O Átomos: Ar; He o Fuerzas de V.der W: PF o Deformables o No conducen e - Con Retículo Forma geométrica definida PF definido

8 Sólidos Cristalinos o Verdaderos 3. Covalentes: Nodos Átomos Enlaces Covalentes: PF; DUREZA En general, no conducen e - Diamante, grafito, SiO 2 4. Metálicos Nodos Metales O Núcleos metálicos rodeados de un mar de electrones. O Conducen la C E. O Maleables. O Dúctiles. O Brillo metálico O Efectos fotoeléctrico y termoiónico.

9 Naturaleza y Propiedades Generales de los Líquidos

10 Naturaleza y Propiedades Generales de los Gases Moléculas no unidas poseen libertad de movimiento. Fuerzas de V der W nula cuando las moléculas están separadas. Sin forma adquieren la forma del recipiente. Sin tamaño ocupan el volumen del recipiente. Las moléculas ejercen presión sobre las paredes del recipiente.

11 La presión de un gas se debe a choques y rebotes de las moléculas con las paredes. P V. Si P V. Si T V Si T V Naturaleza y Propiedades Generales de los Gases V depende de la P V depende de la T Todos los gases se comportan así, esto se describe por las LEYES DE LOS GASES IDEALES que maneja V, P, T y número de moléculas. ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES P. V n. R. T

12 Interconversión Líquido - Gas Presión de vapor (t°C) Presión de los vapores en equivalencia con el líquido T°C Naturaleza Líquido Velocidad de evaporación = veloc. Condensación Punto de Ebullición Punto de Fusión

13 PUNTO DE FUSIÓN Y PUNTO DE EBULLICIÓN Propiedades características de las sustancias que nos permite identificarlas.Propiedades características de las sustancias que nos permite identificarlas. Temperatura que permanece constante mientras el sistema cambia de estado LÍQUIDO a estado GASEOSO. Depende de la presión del sistema. Temperatura que permanece constante mientras el sistema cambia de estado SÓLIDO a estado LÍQUIDO. Depende de la presión del sistema. PUNTO DE FUSIÓN: PUNTO DE EBULLICIÓN:

14 CAMBIOS DE ESTADO S Ó L I D O L Í Q U I D O G A S E O S O Sublimación fusión vaporización Deposición solidificacióncondensación

15 TEMA 3 Sistemas dispersos QUÍMICA

16 Sistemas Dispersos Suspensiones: >10 -4 cm Suspensiones: >10 -4 cm Dispersiones Coloidales: cm a cm Dispersiones Coloidales: cm a cm Soluciones: <10 -7 cm Soluciones: <10 -7 cm Características: Los coloides son sist. interm. entre las suspensiones y las soluciones Los coloides son sist. interm. entre las suspensiones y las soluciones No son visibles nítidamente Precipitan lentamente

17 Sol (sol.+ líq.) Emulsión (líq. + líq.) Gel (retículo + líquido) Aerosol: Niebla (líq. + gas) Humo (sólido + gas) Fenómenos Tyndall Fenómenos Tyndall Fenómenos Tyndall Fenómenos Tyndall Mov. Browniano Sedimentación Abierto: ctes. de Convección Aislado: gradación: Gravedad Mov. Browniano Tipos de sistemas coloidales Sistemas Dispersos

18 Dispersiones coloidales o coloides Características 1- Efecto Tyndall 2- Movimiento Browniano Choque de las partículas contra las moléculas de la fase dispersora, evita que se depositen en el fondo.

19 Características 3- Adsorción 4- Tienen carga eléctrica Adhesión de partículas a la superficie. Responsable de la estabilidad y la carga. Por adsorción selectiva de partículas cargadas o por disociación de macromoléculas. Les da estabilidad y les permite su separación por electroforesis.

20 TEMA 3 Disoluciones QUÍMICA

21 Disoluciones Sistemas Homogéneos Ejemplo: Agua salada Ejemplo: Agua salada No se observan ni con M.E. Menores a centímetros

22 Formados por: Soluto Se halla en menor proporción. Solvente Se halla en mayor proporción. + Agua salada Disoluciones

23 Concentración FÍSICAS FÍSICAS Se refiere a la cantidad de soluto que hay en una determinada cantidad de solvente o solución. QUÍMICAS QUÍMICAS Se expresa en unidades:

24 UNIDADES FÍSICAS PORCENTAJE PESO EN PESO %P/P PORCENTAJE PESO EN PESO %P/P UNIDADES QUÍMICAS MOLALIDAD (m) FRACCIÓN MOLAR (X) PORCENTAJE PESO EN VOL. %P/V PORCENTAJE PESO EN VOL. %P/V PORCENTAJE VOL. EN VOL. %V/V PORCENTAJE VOL. EN VOL. %V/V MOLARIDAD (M) NORMALIDAD (N)

25 UNIDADES FÍSICAS PORCENTAJE PESO EN PESO %P/P PORCENTAJE PESO EN PESO %P/P Masa en gramos de soluto por cada 100 gramos de solución. % P/P = Masa de soluto (g) 100 g de solución Por ejemplo: Na (OH) al 10% contendrá 10 gramos del hidróxido por cada 100 gramos de solución. Por ejemplo: Na (OH) al 10% contendrá 10 gramos del hidróxido por cada 100 gramos de solución.

26 UNIDADES FÍSICAS PORCENTAJE PESO EN VOL %P/V PORCENTAJE PESO EN VOL %P/V Masa en gramos de soluto por cada 100 mL de solución. % P/V = Masa de soluto (g) 100 mL de solución Por ejemplo: CaCl 2 al 5% P/V contendrá 5 gramos de la sal por cada 100 mL de solución. Por ejemplo: CaCl 2 al 5% P/V contendrá 5 gramos de la sal por cada 100 mL de solución.

27 UNIDADES FÍSICAS PORCENTAJE VOL EN VOL %V/V PORCENTAJE VOL EN VOL %V/V Volumen de soluto por cada 100 mL de solución. % V/V = Volumen de soluto (mL) 100 mL de solución Por ejemplo: Etanol al 25% V/V contendrá 25 mL de etanol por cada 100 mL de solución. Por ejemplo: Etanol al 25% V/V contendrá 25 mL de etanol por cada 100 mL de solución.

28 UNIDADES QUÍMICAS MOLALIDAD (m) Número de moles de soluto por cada kilogramos de solvente. m = moles de soluto 1000 g de solvente

29 UNIDADES QUÍMICAS MOLARIDAD (M) Número de moles de soluto por cada litro de solución. M = moles de soluto 1000 mL de solución Por ejemplo: NaCl 2 M contendrá 2 moles de NaCl por litro de solución. Por ejemplo: NaCl 2 M contendrá 2 moles de NaCl por litro de solución.

30 UNIDADES QUÍMICAS NORMALIDAD (N) Número de equivalentes-gramo de soluto por cada litro de solución. N = nº eq-g de soluto 1000 mL de solución Por ejemplo: HCl 2 N contendrá 2 equivalentes-gramo de HCl por litro de solución. Por ejemplo: HCl 2 N contendrá 2 equivalentes-gramo de HCl por litro de solución.

31 UNIDADES QUÍMICAS FRACCIÓN MOLAR (X) Número de moles del componente A por la suma del número de moles total de la solución. X = moles de A moles totales

32 SOLUBILIDAD Es la cantidad máxima de soluto que puede disolverse en una cantidad dad de solvente, a una Temperatura determinada solución saturada La solución que se obtiene en estas condiciones se denomina solución saturada La solubilidad se expresa en general en gramos de soluto por 100 gramos de disolvente. La solubilidad se expresa en general en gramos de soluto por 100 gramos de disolvente.

33 Las Curvas de Solubilidad muestran las variaciones de solubilidad con la temperatura SOLUBILIDAD

34 No Saturadas Contienen menor cantidad de soluto que el que puede haber en una solución saturada. Contienen menor cantidad de soluto que el que puede haber en una solución saturada.Disoluciones Saturadas Saturadas Contienen la máxima cantidad de soluto que un disolvente puede disolver, a una temperatura constante. Sobresaturadas Sobresaturadas Contienen más soluto que el que puede haber en una solución saturada. Contienen más soluto que el que puede haber en una solución saturada.

35 SOLUBILIDAD Sólido en líquido Líquido en líquido Gas en líquido

36 Sólido en líquido Los sólidos se disuelven por medio de una DIFUSIÓN del sólido, el cual se rodea de moléculas del disolvente. Factores que favorecen la solubilidad: El de la superficie del sólido la solubilidad. La agitación acelera el proceso de disolución. La presión no modifica mayormente la solubilidad.

37 Sólido en líquido Factores que favorecen la solubilidad: Temperatura (coeficiente térmico de solubilidad). a) Si durante la disolución de un compuesto se absorbe calor (calor de disolución -) Proceso endotérmico ST + SV + CALOR SN En estos sistemas al la temperatura la solubilidad.

38 Sólido en líquido Factores que favorecen la solubilidad: Temperatura (coeficiente térmico de solubilidad). b) Si durante la disolución de un compuesto se desprende calor (calor de disolución +) Proceso exotérmico ST + SV SN + CALOR En estos sistemas al la temperatura la solubilidad.

39 Líquido en líquido Pueden ocurrir tres casos: Que sean completamente miscibles ( no existe punto de saturación ). Que sean parcialmente miscibles. ( se disuelven hasta un cierto grado y ocurre la saturación ). agua + éter etílico. Que sean inmiscibles.

40 Líquido en líquido Factores que favorecen la solubilidad: T : Al variar la T, varía la solubilidad en diferentes direcciones en líquidos parcialmente miscibles. P : Al variar la P no se modifica la solubilidad.

41 Gas en líquido Velocidad de disolución Velocidad de escape EQUILIBRIO SOLUCIÓN SATURADA SOLUBILIDAD

42 Gas en líquido Factores que favorecen la solubilidad: T : Al la temperatura la solubilidad. Debido a que aumenta la energía cinética de las moléculas del gas disueltas y esto favorece que se escapen del líquido. P : Al P la solubilidad. Debido a que aumenta el número de colisiones del gas con la superficie y aumenta la velocidad de captura.

43 Gas en líquido LEY DE HENRY LA SOLUBILIDAD DE UN GAS DISUELTO EN UN LÍQUIDO ES PROPORCIONAL A LA PRESIÓN PARCIAL DEL GAS SOBRE EL LÍQUIDO. X k P


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