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Tres estados de la Materia SólidoLíquidoGas. FUERZASINTERMOLECULARES Fuerzas atractivas entre átomos y moléculas.

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Presentación del tema: "Tres estados de la Materia SólidoLíquidoGas. FUERZASINTERMOLECULARES Fuerzas atractivas entre átomos y moléculas."— Transcripción de la presentación:

1 Tres estados de la Materia SólidoLíquidoGas

2 FUERZASINTERMOLECULARES Fuerzas atractivas entre átomos y moléculas

3 Fuerzas intramoleculares Entre moléculas Fuerzas intermoleculares Dentro de las moléculas: enlaces químicos Influencian las propiedades químicas Influencian las propiedades físicas

4 Fzas. intramoleculares >> Fzas. intermoleculares

5 distancias intramoleculares < distancias intermoleculares 2 radios covalentes 2 radios Van der Waals

6 Energía cinética >> Fuerzas intermolecularesGAS Energía cinética << Fuerzas intermolecularesSÓLIDO Energía cinética Fuerzas intermolecularesLÍQUIDO SólidoLíquidoGas VOLUMEN Y FORMA PROPIA CASI INCOMPRESIBLES CASI NINGUNA FLUIDEZ BAJISIMA DIFUSION VOLUMEN PROPIO FORMA DEL RECIPIENTE MUY BAJA COMPRESIBILIDAD MODERADA FLUIDEZ MODERADA DIFUSION VOLUMEN DEL RECIPIENTE FORMA DEL RECIPIENTE ALTA COMPRESIBILIDAD ALTA FLUIDEZ ALTA DIFUSION

7 Tipos de Fuerzas Intermoleculares a) a)Fuerzas Dipolo-Dipolo b) b) Fuerzas de London c) c) Puentes de Hidrógeno Fuerzas de Van der Waals No cambian la identidad química Incluyen fuerzas repulsivas

8 Fuerzas Dipolo-Dipolo

9 Se incrementan con el momento dipolar

10 Hay fuerzas de atracción y también de repulsión Las fuerzas son del orden de 5 a 20 kJ/mol (las energías cinéticas a 25oC son del orden de 4 kJ/mol) por lo que las sustancias que las tienen son sólidos o líquidos a temperatura ambiente

11 Fuerzas de dispersión de London En moléculas no polares, en promedio, la distribución de la nube electrónica es homogénea pero debido a que los electrones están en continuo movimiento, se produce una distribución asimétrica de cargas y resulta en un dipolo instantáneo. Los dipolos instantáneos inducen dipolos en moléculas vecinas (dipolo inducido) generando las fuerzas de dispersión (dipolo instántaneo-dipolo inducido)

12

13 Polarización El proceso de inducir un dipolo en una molécula Polarizabilidad Extensión en la que una nube electrónica puede ser distorsionada por una carga externa

14 Hay fuerzas de dispersión en todas las moléculas (incluyendo las polares) En general mayor número de electrones favorece la atracción intermolecular Cuánto mayor es el área de contacto, mayores son las fuerzas de London. Para moléculas grandes, las fuerzas de dispersión pueden superar las interacciones dipolo-dipolo

15 Aparecen cuando el hidrógeno está unido a átomos: a) a) muy electronegativos b) b) pequeños c) c) con pares de electrones libres Esencialmente se forman enlaces fuertes con N, O y F Puentes de Hidrógeno

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18 5-35 kJ/mol débil Hasta 45 kJ/mol 25 kJ/mol5 kJ/mol15-20 kJ/mol Energías comparativas

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20 Efecto del puente de hidrógeno en el punto de ebullición Intensidad y número de enlaces

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22 Estructura secundaria de las proteínas

23 Estructura de doble hélice del ADN

24 Tipo de FuerzaEnergía (kJ/mol) Enlace iónico Enlace covalente Puente de Hidrógeno Dipolo-Dipolo 1-5 Fuerzas de London 0,05-2

25 En general, los puentes de hidrógeno son más fuertes que las dipolo-dipolo y éstas que las de London (sólo válido para moléculas de tamaño similar y semejante número de electrones) N 2 (PE:-195 o C) y O 2 (PE:-183 o C) N 2 (PE:-195 o C) y CO (PE:-190 o C) CH 3 Cl (PF:-98 o C), CCl 4 (PF:-23 o C), H 2 O(PF: 0 o C) y NaCl (PF: 801 o C)

26 P real.V P real.V 1R.T P.V P.V = 1 (para 1 mol)R.T P real.V P real.V = ZR.T

27 El volumen molar de gases como He, H 2 y Ne son mayores a 22,414 lts (22,420-22,430 lts) mientras que los de Ar, N 2, O 2 y NH 3 son menores (22,070-22,397 lts)

28

29 P.V = n.R.T (P + a.n 2 /V 2 ). (V – n.b) = n.R.T (P + a/V 2 ). (V – b) = R.T P muy bajas P.V = n.R.T

30 CO 2 P ideal = 60,6 atm P real = 44,8 atm P VW = 45,9 atm

31

32 Presiones moderadas (P + a/V 2 ). (V) R.T P.V + a/V R.T P.V/R.T 1 – a/V.R.T

33 Z P a T

34 Presiones muy altas P.(V – b) R.T P.V – P.b R.T P.V/R.T 1 + P.b/R.T

35 Z P b T


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