QUÍMICA I LÍQUIDOS

Presentación del tema: "QUÍMICA I LÍQUIDOS "— Transcripción de la presentación:

1 QUIMICA I LÍQUIDOS la ciencia se fundamenta en la construcción continua del conocimiento, cada cosa que se aprende es el cimiento de los nuevos conceptos por aprender P&A

2 FUERZAS INTERMOLECULARES
CALOR 3 CORTE SÓLIDOS PROPIEDADES COLIGATIVAS SOLUCIONES LÍQUIDOS ENERGÍA FUERZAS INTERMOLECULARES MOLES MOLECULAS MEDICIÓN GASES 1 CORTE ENLACE MATERIA ÁTOMO TABLA PERIODICA FUNCIONES Y NOMENCLATURA 2 CORTE

3 LÍQUIDOS EJERCICIO NIVEL ALTO EJERCICIO NIVEL MEDIO CONCEPTOS
EJERCICIO NIVEL BÁSICO EJERCICIOS PROPUESTOS

4 Características No tienen formas definidas Tienen volumen definido Tienen densidad elevada Son fluidos Difunden a través de otros líquidos Sus partículas se presentan bastante próximas entre si Teoría Cinético Molecular Las fuerzas intermoleculares entre partículas vecinas las mantienen próximas, por esto casi no hay espacios vacíos. En consecuencia son poco compresibles. Las partículas tienen suficiente energía cinética como para superar parcialmente las fuerzas atractivas. Las partículas son capaces de deslizarse entre si y adoptar la forma del recipiente Su superficie es lisa debido a las fuerzas intermoleculares que las atraen entre si y hacia el interior del líquido Difunden en otros líquidos, en los que son muy miscibles, la difusión es lenta a temperaturas normales. La disminución de la temperatura disminuye la energía cinética de las moléculas. Si las fuerzas atractivas superan la energía cinética se produce “solidificación”

5 FLUIDOS Sustancia que debido a su poca cohesión intermolecular, carece de forma propia y adopta la forma del recipiente Fluido Newtoniano: Fluido cuya viscosidad depende de la presión y la temperatura, pero no del gradiente de la velocidad, tienen viscosidad constante Fluido ideal: Fluido cuya densidad es nula Fluido incompresible: Fluido cuya densidad y volumen no varían VISCOSIDAD Es la resistencia de un líquido a fluir Se manifiesta solo en líquidos en movimiento, ya que en reposo solamente actúa la gravedad (g)

6 TENSION SUPERFICIAL FUERZA COHESIVA QUE TIENDE A MANTENER UNIDAS LAS MOLÉCULAS DE UN LÍQUIDO Es el fenómeno por el cual la superficie de un líquido se comporta como una pequeña película elástica. CAPILARIDAD Es el ascenso de un líquido a través de un tubo de pequeño diámetro (capilar) que está sumergido en aquel. Fuerzas Cohesión: Atracción entre partículas de la misma sustancia Adhesión: atracción entre partículas de diferentes sustancias

7 EVAPORACION Las moléculas de la superficie del líquido pasan a la fase gaseosa. La velocidad aumenta con el aumento de la temperatura. Produce descenso de la temperatura del líquido Sistema Cerrado Las moléculas de vapor al tocar la superficie del líquido podrán ser atrapadas por él y condensar. La velocidad de evaporación es igual a la de condensación. El numero de moléculas que se evapora es igual al de moléculas que se condensan Sistema abierto Las moléculas del vapor difundirían alejándose de la superficie del líquido. En busca de restaurar las condiciones de equilibrio mas moléculas pasarían del líquido al vapor para reponer las moléculas perdidas. Si dejáramos el recipiente destapado, el líquido se evaporaría por completo.

8 PRESION DE VAPOR Es la presión parcial que ejercen las moléculas que pasaron al vapor, sobre la superficie del líquido en el equilibrio dinámico, a una temperatura dada. La presión de vapor ó de saturación es la máxima presión que pueden ejercer los vapores a una temperatura (T) dada

9 LÍQUIDOS EJERCICIO NIVEL ALTO EJERCICIO NIVEL MEDIO CONCEPTOS
EJERCICIO NIVEL BÁSICO EJERCICIOS PROPUESTOS

10 LÍQUIDOS La tensión superficial del mercurio a 0 °C es 480,3 dinas/cm y la densidad 13,595 g/ 𝑐𝑚 3 . Si dentro de un proceso industrial de goteo se desea generar una caída de altura de 10,0 cm, ¿que radio debe tener el capilar de vidrio que debe usarse?, si el ángulo convexo es de 140 ° (1 dina = 1 ∗ 10 −5 N, g = 9,8 m/ 𝑠 2 ) Para determinar el radio se utiliza la ecuación de Jurin ℎ= 2𝑐𝑜𝑠 𝑔𝑟

11 LÍQUIDOS La tensión superficial del mercurio a 0 °C es 480,3 dinas/cm y la densidad 13,595 g/ 𝑐𝑚 3 . Si dentro de un proceso industrial de goteo se desea generar una caída de altura de 10,0 cm, ¿que radio debe tener el capilar de vidrio que debe usarse?, si el ángulo convexo es de 140 ° (1 dina = 1 ∗ 10 −5 N, g = 9,8 m/ 𝑠 2 ) Para determinar el radio se utiliza la ecuación de Jurin ℎ= 2𝑐𝑜𝑠 𝑔𝑟 Para poder reemplazar en la ecuación, se deben tener los valores en las unidades del sistema internacional: ℎ=10,0 𝑐𝑚 1 𝑚 100 𝑐𝑚 =0,100 𝑚 =13,595 𝑔 𝑐𝑚 3 ∗ 1 𝑘𝑔 1000 𝑔 ∗ 𝑐𝑚 𝑚 3 = 𝑘𝑔 𝑚 3 =480,3 𝑑𝑖𝑛𝑎𝑠 𝑐𝑚 ∗ 100 𝑐𝑚 1 𝑚 ∗ 1 ∗ 10 −5 𝑁 1 𝑑𝑖𝑛𝑎 ∗ 𝑘𝑔∗𝑚 1 𝑁 ∗ 𝑠 2 =0,4803 𝑘𝑔 𝑠 2

12 LÍQUIDOS La tensión superficial del mercurio a 0 °C es 480,3 dinas/cm y la densidad 13,595 g/ 𝑐𝑚 3 . Si dentro de un proceso industrial de goteo se desea generar una caída de altura de 10,0 cm, ¿que radio debe tener el capilar de vidrio que debe usarse?, si el ángulo convexo es de 140 ° (1 dina = 1 ∗ 10 −5 N, g = 9,8 m/ 𝑠 2 ) Para determinar el radio se utiliza la ecuación de Jurin ℎ= 2𝑐𝑜𝑠 𝑔𝑟 Para poder reemplazar en la ecuación, se deben tener los valores en las unidades del sistema internacional: h=0,100m, =13595 kg/ 𝑚 3 , =0,4803 kg/ 𝑠 2 y  = 40 El ángulo cóncavo es 180 ° ° = 40°

13 LÍQUIDOS La tensión superficial del mercurio a 0 °C es 480,3 dinas/cm y la densidad 13,595 g/ 𝑐𝑚 3 . Si dentro de un proceso industrial de goteo se desea generar una caída de altura de 10,0 cm, ¿que radio debe tener el capilar de vidrio que debe usarse?, si el ángulo convexo es de 140 ° (1 dina = 1 ∗ 10 −5 N, g = 9,8 m/ 𝑠 2 ) Para determinar el radio se utiliza la ecuación de Jurin ℎ= 2𝑐𝑜𝑠 𝑔𝑟 Para poder reemplazar en la ecuación, se deben tener los valores en las unidades del sistema internacional: h=0,100m, =13595 kg/ 𝑚 3 , =0,4803 kg/ 𝑠 2 y  = 40 Se remplazan los datos en la ecuación: 0,100 𝑚= 2∗0,4803 𝑘𝑔 𝑠 2 ∗ cos 𝑘𝑔 𝑚 3 ∗9,8 𝑚 𝑠 2 ∗𝑟

14 LÍQUIDOS La tensión superficial del mercurio a 0 °C es 480,3 dinas/cm y la densidad 13,595 g/ 𝑐𝑚 3 . Si dentro de un proceso industrial de goteo se desea generar una caída de altura de 10,0 cm, ¿que radio debe tener el capilar de vidrio que debe usarse?, si el ángulo convexo es de 140 ° (1 dina = 1 ∗ 10 −5 N, g = 9,8 m/ 𝑠 2 ) Para determinar el radio se utiliza la ecuación de Jurin ℎ= 2𝑐𝑜𝑠 𝑔𝑟 Para poder reemplazar en la ecuación, se deben tener los valores en las unidades del sistema internacional: h=0,100m, =13595 kg/ 𝑚 3 , =0,4803 kg/ 𝑠 2 y  = 40 Se remplazan los datos en la ecuación: 0,100 𝑚= 2∗0,4803 𝑘𝑔 𝑠 2 ∗ cos 𝑘𝑔 𝑚 3 ∗9,8 𝑚 𝑠 2 ∗𝑟 Se despeja r: 𝑟=5,52 ∗ 10 −5 𝑚

15 LÍQUIDOS La tensión superficial del mercurio a 0 °C es 480,3 dinas/cm y la densidad 13,595 g/ 𝑐𝑚 3 . Si dentro de un proceso industrial de goteo se desea generar una caída de altura de 10,0 cm, ¿que radio debe tener el capilar de vidrio que debe usarse?, si el ángulo convexo es de 140 ° (1 dina = 1 ∗ 10 −5 N, g = 9,8 m/ 𝑠 2 ) El radio que debe tener el tubo capilar es de: 5,52 ∗ 10 −5 𝑚

16 LÍQUIDOS EJERCICIO NIVEL ALTO EJERCICIO NIVEL MEDIO CONCEPTOS
EJERCICIO NIVEL BÁSICO EJERCICIOS PROPUESTOS

17 LÍQUIDOS A 6194 m de altura en la cima del monte Mckinley, el agua pura ebulle a 75 ºC, cual es la presión atmosférica en el monte? (∆Hvap agua = kcal/mol)

18 LÍQUIDOS A 6194 m de altura en la cima del monte Mckinley, el agua pura ebulle a 75 ºC, cual es la presión atmosférica en el monte? (∆Hvap agua = kcal/mol) La presión atmosférica se calcula usando la ecuación de Clausius-Clapeyron 𝐿𝑛 𝑃2 𝑃1 =− 𝐻 𝑣𝑎𝑝 𝑅 ∗( 1 𝑇2 − 1 𝑇1 )

19 LÍQUIDOS A 6194 m de altura en la cima del monte Mckinley, el agua pura ebulle a 75 ºC, cual es la presión atmosférica en el monte? (∆Hvap agua = kcal/mol) La presión atmosférica se calcula usando la ecuación de Clausius-Clapeyron 𝐿𝑛 𝑃2 𝑃1 =− 𝐻 𝑣𝑎𝑝 𝑅 ∗( 1 𝑇2 − 1 𝑇1 ) Previo a reemplazar los valores es necesario que las unidades sean las correctas ∆Hvap=11,34 𝑘𝑐𝑎𝑙 𝑚𝑜𝑙 ∗ 1000 𝑐𝑎𝑙 1 𝑘𝑐𝑎𝑙 ∗ 4,184 𝐽 𝑔∗°𝐶 1 𝑐𝑎𝑙 = 𝐽 𝑚𝑜𝑙∗𝐾 𝑇2=75 °𝐶+273,15=348,15 𝐾

20 LÍQUIDOS A 6194 m de altura en la cima del monte Mckinley, el agua pura ebulle a 75 ºC, cual es la presión atmosférica en el monte? (∆Hvap agua = kcal/mol) La presión atmosférica se calcula usando la ecuación de Clausius-Clapeyron 𝐿𝑛 𝑃2 𝑃1 =− 𝐻 𝑣𝑎𝑝 𝑅 ∗( 1 𝑇2 − 1 𝑇1 ) Previo a reemplazar los valores es necesario que las unidades sean las correctas A condiciones normales el agua ebulle a 100 °C T2 = 348,15 K y ∆Hvap = 𝐽 𝑚𝑜𝑙∗𝐾

21 LÍQUIDOS A 6194 m de altura en la cima del monte Mckinley, el agua pura ebulle a 75 ºC, cual es la presión atmosférica en el monte? (∆Hvap agua = kcal/mol) La presión atmosférica se calcula usando la ecuación de Clausius-Clapeyron 𝐿𝑛 𝑃2 𝑃1 =− 𝐻 𝑣𝑎𝑝 𝑅 ∗( 1 𝑇2 − 1 𝑇1 ) Previo a reemplazar los valores es necesario que las unidades sean las correctas T2 = 348,15 K y ∆Hvap = 𝐽 𝑚𝑜𝑙∗𝐾 Se remplaza en la ecuación 𝐿𝑛 𝑃2 1 𝑎𝑡𝑚 =− 𝐽 𝑚𝑜𝑙 8,314 𝐽 𝑚𝑜𝑙∗𝐾 ∗( − ) 1 𝐾

22 LÍQUIDOS A 6194 m de altura en la cima del monte Mckinley, el agua pura ebulle a 75 ºC, cual es la presión atmosférica en el monte? (∆Hvap agua = kcal/mol) La presión atmosférica se calcula usando la ecuación de Clausius-Clapeyron 𝐿𝑛 𝑃2 𝑃1 =− 𝐻 𝑣𝑎𝑝 𝑅 ∗( 1 𝑇2 − 1 𝑇1 ) Previo a reemplazar los valores es necesario que las unidades sean las correctas T2 = 348,15 K y ∆Hvap = 𝐽 𝑚𝑜𝑙∗𝐾 Se remplaza en la ecuación 𝐿𝑛 𝑃2 1 𝑎𝑡𝑚 =− 𝐽 𝑚𝑜𝑙 8,314 𝐽 𝑚𝑜𝑙∗𝐾 ∗( − ) 1 𝐾 Se despeja P2 P2=0,335 𝑎𝑡𝑚

23 La presión atmosférica del monte Mckinley es 0,335 atm
LÍQUIDOS A 6194 m de altura en la cima del monte Mckinley, el agua pura ebulle a 75 ºC, cual es la presión atmosférica en el monte? (∆Hvap agua = kcal/mol) La presión atmosférica del monte Mckinley es 0,335 atm

24 LÍQUIDOS EJERCICIO NIVEL ALTO EJERCICIO NIVEL MEDIO CONCEPTOS
EJERCICIO NIVEL BÁSICO EJERCICIOS PROPUESTOS

25 LÍQUIDOS Calcular la tensión superficial de un líquido cuya densidad es 800 Kg/ 𝑚 3 , si asciende en un tubo capilar de 0,30 mm de radio hasta alcanzar una altura de 2,0 cm y no presenta ángulo de menisco

26 LÍQUIDOS Calcular la tensión superficial de un líquido cuya densidad es 800 Kg/ 𝑚 3 , si asciende en un tubo capilar de 0,30 mm de radio hasta alcanzar una altura de 2,0 cm y no presenta ángulo de menisco Para determinar la tensión superficial se utiliza la ecuación de Jurin ℎ= 2𝑐𝑜𝑠 𝑔𝑟

27 LÍQUIDOS Calcular la tensión superficial de un líquido cuya densidad es 800 Kg/ 𝑚 3 , si asciende en un tubo capilar de 0,30 mm de radio hasta alcanzar una altura de 2,0 cm y no presenta ángulo de menisco Para determinar la tensión superficial se utiliza la ecuación de Jurin ℎ= 2𝑐𝑜𝑠 𝑔𝑟 Se remplazan los datos en la ecuación 2 𝑐𝑚∗ 1 𝑚 100 𝑐𝑚 = 2∗∗𝑐𝑜𝑠 𝑘𝑔 𝑚 3 ∗9,8 𝑚 𝑠 2 ∗0,3 𝑚𝑚∗ 1 𝑚 1000 𝑚𝑚

28 LÍQUIDOS Calcular la tensión superficial de un líquido cuya densidad es 800 Kg/ 𝑚 3 , si asciende en un tubo capilar de 0,30 mm de radio hasta alcanzar una altura de 2,0 cm y no presenta ángulo de menisco Para determinar la tensión superficial se utiliza la ecuación de Jurin ℎ= 2𝑐𝑜𝑠 𝑔𝑟 Se remplazan los datos en la ecuación 2 𝑐𝑚∗ 1 𝑚 100 𝑐𝑚 = 2∗∗𝑐𝑜𝑠 𝑘𝑔 𝑚 3 ∗9,8 𝑚 𝑠 2 ∗0,3 𝑚𝑚∗ 1 𝑚 1000 𝑚𝑚 Se despeja  =0,024 𝐾𝑔¨ 𝑠 2

29 LÍQUIDOS Calcular la tensión superficial de un líquido cuya densidad es 800 Kg/ 𝑚 3 , si asciende en un tubo capilar de 0,30 mm de radio hasta alcanzar una altura de 2,0 cm y no presenta ángulo de menisco La tensión superficial del líquido es: 0,024 𝑲𝒈¨ 𝒔 𝟐 o 0,024 𝑵 𝒎

30 LÍQUIDOS EJERCICIO NIVEL ALTO EJERCICIO NIVEL MEDIO CONCEPTOS
EJERCICIO NIVEL BÁSICO EJERCICIOS PROPUESTOS

31 LÍQUIDOS Los radios de las ramas de un tubo de vidrio en forma de U son iguales a 1 mm y 3 mm respectivamente. ¿Que diferencia habrá entre las alturas alcanzadas en ambas ramas si se introduce agua, suponiendo que el ángulo de contacto es de 0° y la tensión superficial de N/m RESPUESTA: . 9,9x10 -3 m

32 LÍQUIDOS La presión de vapor del bromobenceno es 1 mmHg a 2.9 ºC y de 20 mmHg a 53.8 ºC. Calcular el punto de ebullición normal. Calor molar de vaporización: 44,123 KJ/mol RESPUESTA: T = 421 K = 148 ºC.

33 LÍQUIDOS Determinar la altura a la que el agua subiría en un tubo capilar cuyo radio es de 5.0 X 10-5 m. Suponga que el ángulo de contacto entre el agua y el material del tubo es lo bastante pequeño (θ≈0): El γ del agua es N/m. para un ángulo de contacto de 0°, cos θ = 1 RESPUESTA: 0,30 m