Nature">
Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

Estado Liquido

Descargar como pptx, pdf o txt
Descargar como pptx, pdf o txt
Está en la página 1de 34

• A. Punto triple.

Es la
temperatura y presión a
la cual coexisten los tres
estados físicos para una
sustancia.
• B. Punto crítico. Valor de
temperatura a la cual el
gas ya no se puede
licuar.(gas ideal)
• C y D. Equilibrio de fases.
• Línea A – D. Representa
el punto de fusión de una
sustancia a diferentes
sustancias. Casi – recta.
P.F depende poco de la
presión.
Diagrama de fases para el H2O y el
CO2
LÍQUIDOS
y
SÓLIDOS

3
• LIQUIDOS:
– Fuerzas Intermoleculares
– Propiedades Generales
– Presión de Vapor
– Punto de ebullición
– Tensión Superficial y Capilaridad
Teoría cinético molecular en
líquidos y sólidos
• 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.
Teoría cinético molecular en
líquidos y sólidos
• 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.
• Las separaciones medias entre las partículas de los
líquidos son mucho menores que en los gases por esto
los líquidos tienen densidades mucho mayores que los
gases.
• La disminución de la temperatura disminuye la energía
cinética de las moléculas. Si las fuerzas atractivas
superan la energía cinética se produce “solidificación”
PROPIEDADES DE LOS
LIQUIDOS
• Volumen constante.
• Partículas con cierto grado de libertad.
• Partículas con ordenamiento intermedio.
• No tienen forma fija.
• Fluidez: capacidad de los líquidos y los gases
para moverse progresivamente hacia un lugar,
debido a la capacidad de las partículas para
desplazarse.
• Viscosidad: resistencia a fluir.
7
DENSIDAD
• DENSIDAD ABSOLUTA: se define como la
relación entre la masa de una sustancia y
su volumen.
d=m
V
• UNIDADES:
[d] = kg / m3 ó g / cm3

8
9
DENSIDAD RELATIVA
• dr = densidad de x
d agua

• Es adimensional
• DENSIMETRO
• ALCOHOLIMETRO
• LACTÓMETRO (1.027-
0.035)
• SACARÓMETRO
• SALÍMETRO

10
Las principales propiedades
del estado líquido son:
• Viscosidad

• Tensión superficial

• Acción capilar

• Evaporación

• Condensación

• Presión de vapor

• Punto de ebullición
VISCOSIDAD: ¿Qué es?
Es la resistencia de un líquido a fluir.
A mayor viscosidad mayor resistencia a fluir (ej. la miel es más
viscosa que el agua, pues posee más resistencia a fluir).
Se manifiesta solo en líquidos en movimiento, ya que en
reposo solamente actúa la gravedad (g)

¿En que unidades se mide?


La viscosidad se mide en:
cSt = mm2/seg. (Centistokes), ó
cP =cSt/ (Centipoises) según el sistema internacional.

Antiguamente se utilizaban los Segundos Saybolt Universales


(SSU), sistema ahora en desuso.
¿A qué se debe?
La viscosidad se produce por el efecto de corte o
deslizamiento que produce el movimiento de una
capa de fluido con respecto a otro.
Este movimiento produce una fuerza tangencial a la
que se oponen las moléculas de la capa inferior.
Puede considerarse como causada por el rozamiento
ó fricción interna entre las moléculas y se presenta
tanto en líquidos como en gases aunque en éstos
suele ser despreciable.

representación de una fuerza tangencial (www.wikipedia.com)


¿De que factores externos
depende?
• La viscosidad es característica tanto de los gases
como de los líquidos, aunque éstos presentan
coeficientes de viscosidad mucho más altos que
los gases. Los superfluidos presentan viscosidad
cero.
• Los coeficientes de viscosidad en la mayoría de los
casos disminuyen al aumentar la temperatura, ya
que la mayor energía cinética de las moléculas les
permite superar las fuerzas intermoleculares.
• La presión tiene poca o nula incidencia dado que
es un estado condensado.
• En los líquidos el factor dominante para
determinar la viscosidad es la interacción
molecular.
¿Cómo influyen las fuerzas
intermoleculares?
Las sustancias con fuerzas
intermoleculares mayores
serán más viscosas.
Las sustancias con posibilidad
de formar puentes de
hidrógeno tienen altas
viscosidades (glicerina).
El incremento de tamaño y
área superficial de las
moléculas aumenta las
fuerzas de London y en
consecuencia la viscosidad.
Cuanto más largas son las
moléculas más difícil les Ejemplo de la viscosidad de la
resulta fluir. leche y el agua. Líquidos con altas
viscosidades no forman
salpicaduras. (www.wikipedia.com)
TENSION SUPERFICIAL
Es el fenómeno por el cual la superficie de un líquido
se comporta como una pequeña película elástica.
Puede representarse como la cantidad de energía
necesaria para aumentar la superficie de un
líquido por unidad de área.
A nivel microscópico se debe a que las moléculas del
interior están sometidas a distintas fuerzas que las
de la superficie.
La tensión superficial puede
afectar impidiendo, por
ejemplo, el hundimiento de
un clip en el agua.
(masabadell.files.wordpress.com/2
007/11/robert...)
Una gota de agua en la boca de un grifo, o una
gota de rocío, adopta una forma casi esférica.

Una aguja de acero puede llegar a flotar sobre la


superficie del agua, aún cuando el acero es más
denso que el agua. O bien, un insecto puede andar
por encima del agua.

¿ POR QUE ?

La superficie de un fluido actúa como si estuviese sometida a una


tensión, llamada TENSIÓN SUPERFICIAL.

17
¿A que se debe este efecto?
• Las moléculas del interior son atraídas en todas
las direcciones por las fuerzas intermoleculares.
• Las moléculas de la superficie son atraídas por
las moléculas vecinas hacia los costados y hacia
adentro. Estas atracciones hacia el interior
provocan que la superficie se tense como una
película elástica.
• Los sistemas tienden a estar en el estado
energético mas bajo posible. Como las
moléculas del interior del líquido tienen menor
energía promedio, el sistema tiende a bajar su
energía disminuyendo el número de moléculas
en la superficie.
ORIGEN MOLECULAR DE LA
TENSIÓN SUPERFICIAL
Sabemos que: Cada molécula en un fluido interacciona con las que le rodean.

A (En el interior del líquido): Por


simetría, la resultante de todas las
fuerzas atractivas procedentes de las
moléculas cercanas será nula.
B (En las proximidades de la
superficie): Por existir, en valor Por tanto: Las fuerzas de
medio, menos moléculas arriba que interacción, hacen que las
moléculas situadas en las
abajo, la molécula B estará sometida proximidades de la
a una fuerza resultante dirigida hacia superficie libre de un fluido
el interior del líquido. experimenten una fuerza
C (En la superficie): La resultante de dirigida hacia el interior del
líquido.
las fuerzas de interacción es mayor
que en el caso B.
19
://www.latercera.cl/vgn/images/portal/FOTO042005/151841380tension-superficial-

El principal efecto de la
tensión superficial es
que el líquido tiende a
reducir su superficie
para un volumen
dado, por esto
adoptan forma
esférica.
Las gotas de los líquidos
adoptan esa forma
cuando están en
contacto con una
superficie con la que
la atracción es
mínima.
Cuando el líquido tiene
afinidad con la
superficie “la moja”.
ACCION CAPILAR

Se denomina de esta manera al ascenso


de un líquido a través de un tubo de
pequeño diámetro (capilar) que está
sumergido en aquel.
Actúan fuerzas:
Cohesivas, entre moléculas semejantes
Adhesivas, entre moléculas diferentes
Formación del menisco
El menisco de un líquido
es la superficie curva
que se forma en un
tubo angosto.
Menisco cóncavo: las
fuerzas adhesivas
superan a las cohesivas
Ej.: agua.
Menisco convexo: las
fuerzas cohesivas
superan a las adhesivas
Menisco Menisco
Ej.:mercurio. convexo
cóncavo
www.wikipedia.com
¿Por qué asciende el líquido?
Cuando la parte inferior de un capilar se
coloca verticalmente, en contacto con un
líquido como el agua, se forma un
menisco cóncavo; la tensión superficial
succiona la columna líquida hacia arriba
hasta que el peso del líquido sea suficiente
para que la fuerza de la gravedad se
equilibre con la tensión superficial.
EVAPORACION
• Es el proceso por el cual las moléculas de la
superficie del líquido pasan a la fase gaseosa.
• La velocidad del proceso aumenta con el
aumento de la temperatura.
• La evaporación produce descenso de la
temperatura del líquido. Se debe a que la
energía cinética media en el líquido baja al
escapar al vapor las moléculas con mayor
energía cinética, es por esto que se enfría.
• Si el sistema es cerrado, las moléculas de vapor
al tocar la superficie del líquido podrán ser
atrapadas por él y condensar.
Equilibrio dinámico
Se denomina así a la situación en la cual 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.
EVAPORACION y
CONDENSACION
• Si al sistema lo hiciéramos abierto, las
moléculas del vapor difundirían alejándose
de la superficie del líquido.
• Como todos los sistemas tienden a
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.
PRESION DE VAPOR
Es la presión parcial que ejercen las moléculas
que pasaron al vapor, sobre la superficie del
líquido en el equilibrio, 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.
El valor de la presión de vapor de un líquido
depende de la temperatura.
Al aumentar T, aumenta la velocidad de
evaporación y el sistema tiende a volver al
equilibrio, aumentando la cantidad de
moléculas que condensan.
PRESION DE VAPOR
• Con el aumento de T se alcanza un nuevo valor
de presión de vapor, mas elevado puesto que hay
mas moléculas en el vapor.

• El valor de la presión
de vapor a una T dada
es una característica
propia de cada líquido.

Variación de la presión de
vapor de éter, benceno y
agua con la temperatura
PUNTO DE EBULLICION
Se denomina así a la T a la cual la presión de vapor
del líquido es igual a la presión externa. Si esta
última es 1 atm. se lo llama p. de eb. Normal.

A esa T en el interior del líquido se forman


burbujas, estas suben a la superficie y revientan
liberando vapor a la atmósfera. Este proceso es
masivo, ocurre en todo el líquido, a diferencia de
la evaporación que se da a nivel superficial.
PUNTO DE EBULLICION
• Cuando se suministra calor a un líquido en su p.
de eb. la T permanece constante. Todo el calor
suministrado se emplea para vencer las fuerzas
de cohesión del líquido para formar vapor.
• El punto de ebullición varía en forma
directamente proporcional a la presión externa a
la que está sometido el líquido.
• El punto de ebullición es una de las constantes
físicas que caracterizan a las sustancias.
• Las diferencias entre los p. de eb., a una T dada,
se debe a las diferencias en las fuerzas cohesivas
de distintos líquidos.
Calores de vaporización, puntos de
ebullición y presiones de vapor de
algunos líquidos
Líquido Pvap P.eb. H vap en
(en °C a 1 P.eb.
PM (torr 20 atm) (kJ/mol)
°C)

Agua 18,0 17,5 100 40,7

Etanol 46,1 43,9 78,3 39,3

Benceno 78,1 74,6 80,1 30,8

Dietil éter 74,1 442 34,6 26,0

Tetracloruro 153,8 85,6 76,8 32,8


de Carbono
Etilen glicol 67,1 0,1 197,3 58,9
Efectos de las fuerzas
intermoleculares sobre las
propiedades de los líquidos
PROPIEDAD LÍQUIDOS VOLÁTILES LÍQUIDOS NO VOLÁTILES
F. I. débiles F. I. fuertes
Fuerzas cohes. Baja Alta
Viscosidad Baja Alta

Tensión superf. Baja Alta

Presión vapor Alta Baja

Veloc. de evap. Alta Baja

Punto fusión Bajo Alto

Punto ebullic. Bajo Alto


• SOLIDOS:
– Clasificación: amorfos y cristalinos
– Clasificación de acuerdo al tipo de enlace
TIPO DE SÓLIDO FUERZAS PROPIEDADES
EJEMPLOS INTERACTUANTES
Molecular Blandos, Puntos de fusión
Argón (Ar) bajos o moderadamente
metano (CH4) altos, Baja conductividad
hielo (H2O) térmica y eléctrica.
De red covalente Muy duros, punto de fusión
Diamante (C) muy alto, comúnmente
Cuarzo (SiO2) baja conductividad térmica
y eléctrica.
Iónico Duros, quebradizos, alto
Na Cl punto de fusión, baja
Ca (NO3)2 conductividad térmica y
eléctrica.
Metálico Desde blandos hasta muy
Todos los elementos duros, Punto de fusión
metálicos, como el Cu, desde bajos hasta altos.
Al, Fe, W
Excelente conductividad
térmica y eléctrica.
Dúctiles y Maleables

También podría gustarte