ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LOS SISTEMAS MATERIALES

Presentación del tema: "ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LOS SISTEMAS MATERIALES"— Transcripción de la presentación:

1 ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LOS SISTEMAS MATERIALES
SÓLIDO, LÍQUIDO Y GAS LA MASA PERMANECE CONSTANTE PERO EL VOLUMEN CAMBIA

2 ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LOS SISTEMAS MATERIALES
¿Volumen fijo? ¿Forma fija? ¿Compresibles? ¿Fluyen? Sólido SÍ NO Líquido UN POCO Gas

3 TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR
MATERIA CONSTITUIDAPOR UN GRAN NÚMERO DE PARTÍCULAS LAS PARTÍCULAS OCUPAN MUY POCO ESPACIO, DEJANDO HUECOS PARTÍCULAS EN CONTINUO MOVIMIENTO, CHOCANDO ENTRE SÍ Y CONTRA LAS PAREDES DEL RECIPIENTE MOVIMIENTO DETERMINADO POR DOS TIPOS DE FUERZAS: REPULSIVAS Y ATRACTIVAS

4 TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR
SÓLIDOS: PARTÍCULAS MUY PRÓXIMAS QUE VIBRAN EN TORNO A POSICIONES FIJAS LÍQUIDOS: PARTÍCULAS MUY PRÓXIMAS UNIDAS POR FUERZAS MÁS DÉBILES-DESLIZAMIENTO DE UNAS SOBRE OTRAS GASES: PARTÍCULAS MUY ALEJADAS. FUERZAS DE ATRACCIÓN MUY DÉBILES

5 TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR

6 2. LEYES DE LOS GASES GASES: SE CARACTERIZAN PORQUE SU VOLUMEN DEPENDE DE LA PRESIÓN Y TEMPERATURA A QUE SE ENCUENTRAN EN LOS SIGLOS XVII Y XVIII SE REALIZARON ESTUDIOS QUE LLEVARON A ESTABLECER LAS LEYES DE LOS GASES: LEY DE BOYLE Y MARIOTTE  relación p-V a T = cte LEY DE CHARLES Y GAY-LUSSAC  relación V-T a p = cte LEY DE GAY – LUSSAC  relación p-T a V = cte

7 2. LEYES DE LOS GASES LEY DE BOYLE Y MARIOTTE: DETERMINARON QUE EL VOLUMEN DE UN GAS A TEMPERATURA CONSTANTE ES INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA PRESIÓN A QUE SE ENCUENTRA. ASÍ, SE CUMPLE QUE: p1·V1 = p2·V2 (T = cte)

8 2. LEYES DE LOS GASES LEY DE CHARLES Y GAY-LUSSAC: DETERMINARON QUE EL VOLUMEN DE UNA CANTIDAD DE GAS A PRESIÓN CONSTANTE ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A SU TEMPERATURA ABSOLUTA V1/T1= V2 /T2 (p = cte)

9 2. LEYES DE LOS GASES LEY DE GAY-LUSSAC: DETERMINÓ LA RELACIÓN ENTRE PRESIÓN Y TEMPERATURA DE UN GAS A VOLUMEN CONSTANTE (EL GAS NO PUEDE DILATARSE NI CONTRAERSE POR LO QUE, AL AUMENTAR LA TEMPERATURA, EXPERIMENTA UN CAMBIO DE PRESIÓN) p1/T1= p2 /T2 (V = cte)

10 2. LEYES DE LOS GASES LEY GENERAL DE LOS GASES IDEALES: p·V/T = cte
PARA UNA MISMA CANTIDAD DE GAS, EN DIFERENTES CONDICONES DE p, T Y V, SE CUMPLE QUE: p1·V1/T1 = p2·V2/T2 Si T = cte  Ley de Boyle y Mariotte  p1·V1 = p2·V2 Si p = cte  Ley de Charles y Gay-Lussac  V1/T1 = V2/T2 Si V = cte  Ley de Gay-Lussac  p1/T1 = p2/T2

11 3. ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES
LOS GASES TIENEN DENSIDADES MUY BAJAS SUELE MEDIRSE SU VOLUMEN (PARA SÓLIDOS SÍ SE MIDE LA MASA) SE DETERMINA EL NÚMERO DE MOLES DE UN GAS CONOCIDO SU VOLUMEN Y SU VOLUMEN MOLAR  n = V/Vm VOLUMEN MOLAR (Vm)= VOLUMEN QUE OCUPA UN MOL DE GAS PPIO DE AVOGADRO  EN LAS MISMAS CONDICIONES, TODOS LOS GASES TIENEN EL MISMO VOLUMEN MOLAR VOLUMEN NORMAL EN CONDICIONES NORMALES (c.n.) , QUE EQUIVALE A 1 atm Y 0 º C = 22,4 L

12 3. ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES
VOLUMEN MOLAR (Vm)= VOLUMEN QUE OCUPA UN MOL DE GAS PARA CALCULARLO A CUALQUIER TEMPERATURA, APLICAMOS LA LEY GENERAL DE LOS GASES IDEALES p·V/T = cte ASÍ, PARA UN MOL DE GAS EN CONDICIONES NORMALES, SE CUMPLE QUE p·Vm/T = R R = constante molar de los gases = 0,082 atm·L/(mol·K) R = constante molar de los gases = 8,31 J/(mol·K) DE DONDE SE OBTIENE:

13 3. ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES
n= V/Vm  V = n·Vm = n· R·T/P ECUACIÓN DE ESTADO DE LOS GASES IDEALES O ECUACIÓN DE CLAPEYRON: p·V = n·R·T ASÍ, PODEMOS DETERMINAR LA MASA MOLECULAR DE UN GAS TENIENDO EN CUENTA QUE p·V = n·R·T = (m/M)·R·T  M = (m·R·T)/(p·V) = r·R·T/p M = r·R·T/p

14 4. MEZCLA DE GASES LA PRESIÓN EJERCIDA POR UN GAS CONFINADO EN UN RECIPIENTE DEPENDE DEL NÚMERO DE MOLES QUE TENGAMOS DE ESE GAS LEY DE DALTON DE LAS PRESIONES PARCIALES “EN UNA MEZCLA DE GASES, CADA COMPONENTE CONTRIBUYE A LA PRESIÓN TOTAL EN FUNCIÓN DE SU NÚMERO DE MOLES” P = nGAS·(R·T/V)

15 4. MEZCLA DE GASES ASÍ, P = nA·(R·T/V) + nB·(R·T/V)+nC·(R·T/V)+..
P = nGAS·(R·T/V) DONDE nGAS = nA + nB + nC + … ASÍ, P = nA·(R·T/V) + nB·(R·T/V)+nC·(R·T/V)+.. LEY DE DALTON DE LAS PRESIONES PARCIALES: P = PA + PB + PC + …. NOS DICE QUE LA PRESIÓN EJERCIDA POR UNA MEZCLA DE GASES ES IGUAL A LA SUMA DE LAS PRESIONES PARCIALES DE SUS COMPONENTES

16 4. MEZCLA DE GASES LA PRESIÓN PARCIAL DE UN GAS ES LA PRESIÓN QUE EJERCERÍA ESE GAS SI FUERA EL ÚNICO PRESENTE EN EL RECIPIENTE (OCUPANDO TODO EL VOLUMEN): PA = nA·(R·T/V) P = nGAS·(R·T/V) PA/P =nA/nGAS  PA = P·(nA/nGAS) = P·xA Donde xA es la fracción molar del gas A

17 5. DISOLUCIONES MEZCLA HOMOGÉNEA DE DOS O MÁS SUSTANCIAS:
DISOLVENTE: COMPONENTE MAYORITARIO SOLUTO: COMPONENTE MINORITARIO MUY UTILIZADAS EN LAS EMPRESAS FACILITAN REACCIONES PERMITEN MEDIR CANTIDADES PEQUEÑAS CON APARATOS RELATIVAMENTE SENSIBLES

18 5. DISOLUCIONES TIPOS DE DISOLUCIONES

19 5. DISOLUCIONES SOLUBILIDAD:
ES LA MÁXIMA CANTIDAD DE SOLUTO QUE SE PUEDE DISOLVER EN UNA CANTIDAD DETERMINADA DE DISOLVENTE A UNA TEMPERATURA DETERMINADA Suele expresarse en gramos de soluto disueltos en 100 gramos de disolvente FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SOLUBILIDAD: CARACTERÍSTICAS DEL DISOLVENTE CARACTERÍSTICAS DEL SOLUTO TEMPERATURA PRESIÓN (EN EL CASO DE GASES)

20 5. DISOLUCIONES SÓLIDOS EN LÍQUIDOS
LA SOLUBILIDAD AUMENTA AL AUMENTAR LA TEMPERATURA

21 5. DISOLUCIONES GASES EN LÍQUIDOS:
LA SOLUBILIDAD DISMINUYE AL AUMENTAR LA TEMPERATURA LA SOLUBILIDAD AUMENTA AL AUMENTAR LA PRESIÓN

22 5. DISOLUCIONES EXPRESIONES DE LA CONCENTRACIÓN
CONCENTRACIÓN EN MASA (g/L) PORCENTAJE EN MASA PORCENTAJE EN VOLUMEN CONCENTRACIÓN MOLAR (MOLARIDAD) CONCENTRACIÓN MOLAL (MOLALIDAD) FRACCIÓN MOLAR