Propiedades de los líquidos

Presentación del tema: "Propiedades de los líquidos"— Transcripción de la presentación:

1 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. 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

2 Propiedades de los líquidos
- Fuerzas de cohesión que unen las moléculas unas a otras. - Fuerzas de adhesión que unen las moléculas a la superficie. 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.

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 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.  La presión de vapor de un líquido siempre aumenta al aumentar la temperatura. Pv Tª

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

7 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 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

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

9 Cambios energéticos que acompañan a los cambios de fase:
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). ΔHvap = Hvapor – Hliquid = - ΔHcondensation Ejemplo: Vaporización

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

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- 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