Fuerzas dipolo-dipolo B A A) Esquema de atracción que se genera entre las moléculas cuando los dipolos se orientan de modo de enfrentar los polos opuestos. B) Esquema de la repulsión que se genera entre las moléculas cuando los polos de igual signo se enfrentan.

. Fuerzas de dispersión London Representación esquemática de dos dipolos instantáneos en una molécula homonuclear

RESUMEN: Las fuerzas de London existen en todas las moléculas, sean polares o no. En las moléculas no polares son las únicas fuerzas intermoleculares que existen

ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA

¿ Cómo medimos la presión atmosférica? P = F/A ¿ Cómo medimos la presión atmosférica? P = .g.h  = densidad del líquido g = aceleración de la gravedad. h = altura de la columna Hg h

Manómetros Si Pgas < Patm Pgas + Ph2 = Patm. Si Pgas > Patm Pgas = Patm + Ph2.

LEY DEL GAS IDEAL Cómo consecuencia de las observaciones hechas por: Boyle: V ~ 1/P Charles: V ~ T V ~ n.T/P Avogadro: V ~ n Por lo que: PV = n.R.T R = constante = 0,082 atm.l/mol.K = 8,31.107 ergios/K.mol Podemos determinar a partir de esta ley: 1.- El peso molecular de una dada sustancia gaseosa 2.- Densidad del gas.

Ley de Dalton de las presiones parciales Las leyes de los gases se aplican a las mezclas de gases. Presión parcial: Cada componente de una mezcla de gases ejerce una presión igual a la que ejercería si estuviese él sólo en el recipiente.

Presión parcial Ptot = PA + PB + PC + …

Cálculo de las presiones parciales a partir de fracciones molares ni ntot = i Recuerde: Para un gas húmedo: PT = Pgas seco + Pvapor de agua

Amagat: volúmenes parciales

Ley de Amagat: volúmenes parciales Aplicable a gases ideales al igual que Dalton La diferencia con Dalton, es que en este caso, los gases se colocan “a la presión total en que se hallaba la muestra”. Por lo tanto los volúmenes que tendrán dependerán de cada gas en particular, y en especial de sus números de moles.

TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR Se las considera infinitamente pequeñas Muchas moléculas en movimiento continuo y desordenado Las partículas del gas se mueven en línea recta hasta que colisionan Las fuerzas de atracción y repulsión entre las partículas son despreciables

TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR La energía puede transferirse de una partícula a la otra durante las colisiones, pero si la temperatura se mantiene constante, la energía cinética promedio no cambia.   EC  T (absoluta) ½ m v2 = cte.T (absoluta)

IMAGEN DE UN GAS ENCERRADO EN UN RECIPIENTE

Comportamiento del O2 a diferentes temperaturas

LEY DE GRAHAM DE LA DIFUSIÓN Y DE LA EFUSIÓN DIFUSIÓN EFUSIÓN Si el recipiente que contiene el gas presenta pequeños poros (por donde el gas se puede escapar), esto se denomina EFUSIÓN. Si se ponen en contacto dos gases, las partículas de uno se mezclan rápidamente con las del otro y viceversa. Este fenómeno se denomina DIFUSIÓN.

LEY DE GRAHAM DE LA DIFUSIÓN Y DE LA EFUSIÓN   · En iguales condiciones de P y T, las velocidades de difusión de las sustancias gaseosas son inversamente proporcionales a la raíz cuadrada de sus masas molares ·  La velocidad de efusión está también dada por la ley de Graham  · Por otra parte, la velocidad de efusión de un gas es inversamente proporcional al tiempo que tarda el gas en afluir a través de una barrera porosa. A < masa molar < tiempo de efusión A < tiempo de efusión > velocidad de efusión.

Comportamiento de los gases reales

Desviación del comportamiento ideal – Ecuación de van der Walls Altas Presiones y Bajas Temperaturas Los gases se apartan de las condiciones ideales Altas Presiones Bajas Temperaturas

Comportamiento de los gases reales

Ecuación de van der Walls Término de corrección debido a F intermoleculares   Término de corrección debido al volumen finito de las moléculas

Comportamiento de las moléculas en un gas real y efecto sobre la presión

Gases reales Ejemplos de constantes

RESUMEN: Las fuerzas de London existen en todas las moléculas, sean polares o no. En las moléculas no polares son las únicas fuerzas intermoleculares que existen

Fuerzas dipolo-dipolo B A A) Esquema de atracción que se genera entre las moléculas cuando los dipolos se orientan de modo de enfrentar los polos opuestos. B) Esquema de la repulsión que se genera entre las moléculas cuando los polos de igual signo se enfrentan.

Modelo de los líquidos Las fuerzas de atracción entre las partículas son mayores que en los gases, por lo tanto, los espacios entre ellas son menores y, en consecuencia, se mueven a menor velocidad. La intensidad de las fuerzas de atracción no permiten que las partículas se separen y mantiene constante el volumen. Las partículas pueden deslizarse unas sobre otras, por lo cual los líquidos fluyen y se derraman modificando su forma. Las moléculas de la superficie de los líquidos solo son atraídas por las del interior de los mismos, por lo tanto forman una especie de película llamada tensión superficial. Las moléculas del líquido ejercer fuerzas de atracción que están relacionadas con otra propiedad de los líquidos llamada Viscosidad

Variación en los Puntos de ebullición al descender en el grupo

Modelo de los sólidos Las fuerzas de atracción son muy intensas, los espacios entre las partículas muy pequeños y, en consecuencia las partículas carecen de movimientos de traslación. Al no tener movimiento de traslación, la forma permanece constante al igual que el volumen. Las partículas constituyentes ocupan posiciones fijas y solo realizan movimientos vibratorios alrededor de un punto fijo. En algunos, las partículas están distribuidas en forma ordenada en todas las direcciones del espacio, adoptando determinadas formas geométricas (cubo, prisma, etc). Esto se denomina estructura cristalina.

FUERZAS ENTRE LAS PARTICULAS PROPIEDADES EJEMPLOS TIPO DE SOLIDOS FORMA DE LAS PARTICULAS UNITARIAS FUERZAS ENTRE LAS PARTICULAS PROPIEDADES EJEMPLOS Molecular Átomos o moléculas Dispersión (London), fuerzas dipolo-dipolo,puentes de hidrógeno Blandos, puntos de fusión de bajo a moderadamente altos, baja conductividad térmica y eléctrica Ar, CH4, hielo seco CO2, sacarosa (C12H22O11) Red covelente Átomos conectados en una red de enlaces covalentes Enlaces covalentes Muy duros, punto de fusión muy alto, baja conductividad térmica y eléctrica Diamante, C; Cuarzo, SiO2 Iónico Iones negativos y positivos Atracciones electrostáticas Duros y quebradizos, alto punto de fusión, baja conductividad térmica y eléctrica Sales típicas: NaCl, Ca(NO3)2 Metálico Átomos Enlaces metálicos Desde blandos hasta duros, punto de fusión desde bajo hasta alto, excelente conductividad térmica y eléctrica, maleables y dúctiles Elementos metálicos: Cu, Fe, Al, W

Estructuras de los sólidos cristalinos

Disolución de NaCl en agua

SÓLIDOS CRISTALINOS Tipos de cristales Cristales covalentes 2 alótropos de carbón Cgrafito y Cdiamante

Sólidos Covalentes: Grafito

Leyes de los gases Boyle y Mariotte Gay – Lussac Avogadro: volúmenes iguales de diferentes gases en las mismas condiciones de P y T tienen el mismo número de moles Graham: ley de difusión o efusión Dalton: presiones parciales Amagat: volúmenes parciales

Boyle (V = 1/P) a T=ctte

Gay – Lussac: V ~ T a P ctte V1 = V0 + V0.α . t1 o V1 = V0 (1+ α . T1) siendo α (alfa) el coeficiente de dilación de un gas que es igual a 1/273 Y como para otra temperatura V2 = V0 + V0.α . T2 o V2 = V0 (1 + α . T2) Dividiendo miembro a miembro ambas ecuaciones, queda

Gay – Lussac: V ~ T a P ctte

Graham: difusión o efusión de los gases

Graham

Dalton: presiones parciales

Amagat: volúmenes parciales

Ecuación de estado de los gases ideales

Ecuación General de los Gases Ideales

Estructuras de los sólidos cristalinos

FUERZAS ENTRE LAS PARTICULAS PROPIEDADES EJEMPLOS TIPO DE SOLIDOS FORMA DE LAS PARTICULAS UNITARIAS FUERZAS ENTRE LAS PARTICULAS PROPIEDADES EJEMPLOS Molecular Átomos o moléculas Dispersión (London), fuerzas dipolo-dipolo,puentes de hidrógeno Blandos, puntos de fusión de bajo a moderadamente altos, baja conductividad térmica y eléctrica Ar, CH4, hielo seco CO2, sacarosa (C12H22O11) Red covelente Átomos conectados en una red de enlaces covalentes Enlaces covalentes Muy duros, punto de fusión muy alto, baja conductividad térmica y eléctrica Diamante, C; Cuarzo, SiO2 Iónico Iones negativos y positivos Atracciones electrostáticas Duros y quebradizos, alto punto de fusión, baja conductividad térmica y eléctrica Sales típicas: NaCl, Ca(NO3)2 Metálico Átomos Enlaces metálicos Desde blandos hasta duros, punto de fusión desde bajo hasta alto, excelente conductividad térmica y eléctrica, maleables y dúctiles Elementos metálicos: Cu, Fe, Al, W

Unidades de presión 1 Pa = 1N/m2 = Kg/m.seg2 La altura de la columna de mercurio a nivel del mar es de 760 mm de Hg  P(atmosférica) = 760 mm Hg 1 atm 1mm Hg 1 Torr  1 atm 760 Torr La unidad en el SI es el Pascal: 1 Pa = 1N/m2 = Kg/m.seg2 UNIDADES CONVENCIONALES   1 bar = 105 Pa = 100 KPa 1 atm = 760 Torr = 760 mm Hg 1 atm = 1,01325 . 105 Pa = 1013,25 hPa

SÓLIDOS CRISTALINOS Tipos de celdas unitarias Sistemas cúbico a = b = c a = b = g =90º tetragonal a = b  c a = b = g =90º ortorrómbico a  b  c a = b = g =90º monoclínico a  b  c a = g =90º b90º triclínico a  b  c a  b  g 90º hexagonal a = b c a = b =90º g =120º romboédrico a = b = c a=b= g 90º

SÓLIDOS CRISTALINOS Tipos de cristales Cristales covalentes 2 alótropos de carbón Cgrafito y Cdiamante