Capitulo 11 liquidos

5/16/2018 Capitulo 11 liquidos - slidepdf.com

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QUÍMICA GENERAL I

CAPÍTULO 11FUERZAS INTERMOLECULARES,

LÍQUIDOS Y SÓLIDOS



Presión de vapor

Cambios de fase

Diagramas de fases

Comparación molecular

Fuerzas intermoleculares

Propiedades de

Líquidos



Gas

Líquido

Sólido

Fusión

V a p

o r i z a c i ó

n

S u b l i m

a c i ó n

Congelación

D e p o s

i c i ó n

C o n

d e n s a c i ó n

E N E R

G I A D E L S I S T E M A

Al aumentar la energía,las partículas se excitan

aun más y se mueven

más rápido separandosus enlaces

La Entalpía de

sublimación es lasuma del entalpía defusión y vaporización



Valores comparativos de los calores de fusión

(barras violeta) y de vaporización (azul) para

varias sustancias.

5

24

75

29

6

4123

58

100

80

60

40

20

0 C a l o r e s d e f u s i ó n

y v a p o r i z a c i ó n ( K j / m

o l )



Curva de calentamiento para la transformación de 1.00 molde agua de –25ºC a 125º C a una presión constante de 1 atm.

Hielo

Hielo y agua liquida (fusión)

Agua Líquida

Agua líquida y vapor

(vaporización)

Vapor de agua

Calor agregado (cada división

corresponde a 4 KJ)

T e m

p e r a t u r a º C

125

100

75

50

25

0

-25



EL FUTURO TIENE MUCHOS NOMBRES.PARA LOS DÉBILES ES LO INALCANZABLE.

PARA LOS TEMEROSOS, LO DESCONOCIDO.PARA LOS VALIENTES ES LA OPORTUNIDAD.

- VICTOR HUGO(1802-1885) NOVELISTA FRANCÉS.

EL FUTURO PERTENECE A QUIENESCREEN EN LA BELLEZA DE SUS SUEÑOS.

ELEANOR ROOSEVELT (1884-1962)

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En la primera columna de la segunda tabla calcular el calor (energía) que se



Calor agregado (cada división corresponde a __KJ)

T e m p e r a t u r a ( º C )

Calentamiento del sólido:

Fusión del sólido:

Calentamiento del líquido:

Vaporización del líquido

Total de la energía requerida:

Cálculos Curva de calentamiento – indicar a cuantos KJCorresponde a cada división.

En la primera columna de la segunda tabla, calcular el calor (energía) que serequiere para convertir 140,0 g de etanol, en el estado sólido a -120 ºC a fase devapor a 78 ªC. Luego, proceda a construir la correspondiente curva decalentamiento. Las características físico químicas del etanol se presentan paracada parte del proceso en la siguiente tabla.

Características Físico Químicas del etanol ( un mol de etanol = 46,07 g)

Punto de fusión -114 ºC Punto de ebullición 78 ºC

Entalpía de fusión 5,02 KJ / mol Entalpía de vaporización 38,56 KJ / mol

Calor específico del etanol sólido 0,97 J / g – k Calor específico del etanol líquido 2,3 J / g - k



TC: Tº máx. a la que se puede formar una fase líquida

definida a partir de un gas.

PC: Presión necesaria para licuar un gas a la temperatura crítica.



Solubilidad del naftaleno (C10H8) en dióxido de carbono

supercrítico a 45ºC.

Presión, atm

S o l u b i l i d a d ( % e n p e s o

)



Diagrama de un proceso de extracción con fluido supercrítico.

El material a procesar se coloca en el extractor. El material deseado

Se disuelve en CO2 supercrítico a alta presión, y luego se precipita

en el separador cuando se reduce la presión de CO2.

Después, el dióxido de carbono se recicla a través del compresor

con un nuevo lote de material en el extractor.



Etanol

líquido

Pgas = Equilibrio depresión de vapor

Ilustración de la presión de vapor de equilibrio sobre etanol líquido.



Distribución de energía cinética de las

moléculas superficiales de un líquido hipotético

a 2 temperaturas. Sólo las más rápidas tienen

suficiente energía cinética para escapar del

líquido y pasar al vapor (área sombreada).

Temperatura más baja

Energía cinéticamínima requerida

para escapar F r a c c

i ó n d e m o l é c u l a s

Temperatura más alta

Energía cinética



Presión de vapor de cuatro líquidos comunes en

función de laTº. La Tº en la que la P de vapor es 760

torr es el punto de ebullición normal de cada

líquido.

ÉterDielítico

34.6 ºC

Punto deebullición normal

Alcohol etílico(Etanol)

78.3 ºC100 ºC

Agua

Etilenglicol

0 20 40 60 80 100Temperatura (º C)

P r e s i ó n d e v a p o r ( t o r r )

200

400

600

800760



Presión de Vapor vs. temperatura



La ecuación de Clausius-Clapeyron

Aplicación de la ecuación de Clausius-Clapeyron, los datos de

presión de vapor vs. temperatura del etanol. La pendiente de

la línea es igual a -∆Hvap/R.

ÉterDielítico

34.6 ºC

Punto deebullición normal

Alcohol etílico

(Etanol)

78.3 ºC 100 ºC

Agua

Etilenglicol

0 20 40 60 80 100Temperatura (º C)

P r e s i ó n d e v a p o r ( t o r r )

200

400

600

800760

P = Ce- ∆Hvap/RT entonces, lnP = -∆Hvap/RT + C



Ejercicio: Con losdatos

proporcionadospara el etanol – C2H5OH – yapoyado con laecuación deClausiusClapeyron, calcularlo solicitado.

Datos: R=8,314J/(mol*K)



"El secreto de la felicidad no está en hacersiempre lo que se quiere, sino en querer

siempre lo que se hace"Tolstoi.

“UNA SOCIEDAD SIN PASIONES

ES ESTACIONARIA.”

NAPOLEÓN BONAPARTE

“CUANTO MÁS GRANDE ES UN HOMBRE TANTOMAYORES SON SUS PASIONES.”

TALMUD



¡HACIA LA PASIÓN POR LAS CIENCIAS!



Ejercicio: En la Tabla adjunta, se presentan mediciones de laPresión de vapor (PV) para el benceno (C6H6) a distintasTemperaturas (Tº).

1. Grafique la variación de la PV con la Tº en grados Kelvin (K).

2. Con la ayuda de una segunda gráfica, determine el calor molar devaporización (CV) del C6H6.

Datos: R= 0,082 L*atm/mol*K; R= 8,314 J/mol*K; lnP = C – (∆Hvap/RT )

Tº (K) 281 300 330 340 3551/T (K)

P (mmHg) 40,1 92,47 344,4 482,9 760

Ln P



Ln P

1/ T

Δ L

n P

Δ1/T

C T R

Hvap

P Ln

m

1/ T = Xm

Y = mx+ b

m = - ΔHvap / R

R= 0.082

ΔHvap = - mR

b



• Un Diagrama de Fases es una formagráfica de resumir las condiciones en lasque existen equilibrios entre los diferentesestados de la materia.

• También nos permite predecir la fase deuna sustancia que es estable a cualesquierTº y P dadas.



Forma general de un diagrama de fases que

exhibe tres fases: gas, líquido y sólido



Moléculas en los diferentes

estados



El hombre sabio querrá estar siemprecon quien sea mejor que él.

PLATÓN



Los sabios cambian de opinión, lostontos nunca. Es de sabios cambiar deopinión, mas NO de valores.

ANÓNIMO

El verdadero sabio sólo es riguroso consigo



El verdadero sabio sólo es riguroso consigo

mismo; con los demás es amable.

PLUTARCO



Diagrama de fases de H2O y CO2

Los puntos normales de ebullición y fusión del xenón son -107ºC y



p y y

-112ºC, respectivamente. Su punto crítico esta a 16.6ºC y 57.6 atm y su

punto triple está a -121ºC y 282 torr. En base a los datos presentados,

proceda a dar respuesta a lo solicitado:

En el eje de las Y dibuje sin

mantener la escala las isobaras

correspondientes a 50 atm y 1 atm.Previamente, rotule el eje referido

con la leyenda.

Con la información de los puntos

arriba proporcionados, dibuje en la

columna siguiente el diagrama de

fases de Xe, rubrique y destaque la

ubicación de los cuatro puntosreferidos. El eje de las X

corresponderá a la temperatura en

ºC. Rotúlelo

Indique en su dibujo el área de la

fase líquida para el Xe.

Explique, en base a la informacióndel dibujo, qué es más denso, el

Xe( s ) o el Xe( l )

Explique, con la ayuda de una

isobara si se produce condensación

o deposición, cuando el xenón

gaseoso se enfría bajo una presión

externa de 190 torr.

Explicación:

Explicación:



"El respeto al derecho ajeno, es la paz.“

Benito Juárez

"Demorar la justicia es injusticia."



j j

Walter Savage Landor



Todo sacrificio será recompensado con el éxito.

Anónimo



La amistad es duradera mientras sepas comprenderla.

Anónimo



Comparación de un enlace covalente (una

fuerza intramolecular) y una atracción

intermolecular

ENLACE COVALENTE



e-

e-

ENLACE COVALENTE

Enlace Covalente en la molécula de agua



Enlace Covalente en la molécula de agua



Enlace Iónico

e-

e-

e-e-

e-

e-

e-

e-

Cl- Na Cl Na+

- +e-

e-

e-e-

e-

e-

e- e-

Átomo de cloro (Cl)17+ protones17- electrones

0 carga

Átomo de sodio (Na)11+ protones11- electrones

0 carga

Iones de cloro (Cl-)17+ protones18- electrones

1- carga

Iones de sodio (Na+)11+ protones10- electrones

1+ carga



Electronegatividades de algunos

elementos representativos

La Electronegatividad Aumenta

L a E l e

c t r o n e g a t i v i d

a d D i s m i n u y

e



-

+ -

Ilustración de la orientación preferida de

las moléculas polares hacia los iones.



Interacción demuchos dipolos en

un estado

condensado

Interacción electrostática

de dos moléculas polares.

- + + -



Dipolos instantáneos en dos átomos de helio

adyacentes, que indican la atracción

electrostática entre ellos.

e-

e-e-

e-


http://slidepdf.com/reader/full/capitulo-11-liquidos 66/87Puentes de Hidrógeno



g

Puntos de ebullición de los hidruros del grupo 4A (abajo) y

del grupo 6A (arriba) en función del peso molecular

H2SH2Se

H2Te

CH4

SiH4

GeH4

SnH4

H2O



CH4

SiH4

GeH4

SnH4PH3

NH3 SbH3

AsH3

H2O

H2S H2Se

H2Te

HF

HI

HBrHCl

Boiling Points

0ºC

100

-100

200



Ejemplos de puentes de hidrógeno. Las

líneas continuas representan enlaces

covalentes; las líneas punteadas rojas

representan puentes de hidrógeno.

Enlace

Atracción

intermolecular



La fase sólida de la parafina es más densa que lafase líquida, y por ello el sólido se hunde en ellíquido( izquierda). En contraste, la fase sólida delagua, hielo, es menos densa que la fase líquida(derecha), y esto hace que el hielo flote en el agua.



(a) Puentes de hidrógeno entre dos moléculas de agua (b) Arreglo de moléculas de

agua en el hielo (c) La forma hexagonal es característica de los copos de nieve.



La naturaleza hace grandes



La naturaleza hace grandesobras sin esperar recompensa alguna."

Alexander I. Herzen

"Dejemos obrar a la naturaleza porque



mejor que nosotros sabe lo que hace."

Montaigne



La naturaleza es grande en lasgrandes cosas, pero es grandísimaen las más pequeñas."

Saint-Pierre



No es la contaminación la que amenaza elmedio ambiente, sino la impureza del aire ydel agua.

George W. Bush.



"¡Naturaleza! Transparente espejo enque de Dios la vista se recrea."

J. L. Luaces



El tonto no ve el mismo árbol queel sabio.WILLIAM BLAKE (POETA INGLÉS)



Viscosidad



• Viscosidad

Los líquidos másviscosos tardan más envertirse que los menosviscosos

AguaAceite

de

carro



En una serie de compuestos emparentados, la viscosidadaumenta al incrementarse el peso molecular

Tensión Superficial



p

Vista a nivel molecular de las fuerzas intermoleculares que

actúan sobre una molécula en la superficie de un líquido, en

comparación con las que actúan sobre ella en el interior. La

tensión superficial permite al insecto “caminar” sobre el

agua.



Comparación entre

el menisco del agua

y el del mercurio en

un tubo similar.

Fa

Fc

Fa

Fc

Capitulo 11 liquidos

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