Estado Liquido

Estado Liquido

Punto Critico y Equilibrio de fases EL PUNTO CRITICOUn liquido se pude evaporar reduciendo la presin sobre el liquido por debajo del valor de su presin de vapor. Por el lado contrario un gas se puede licuar comprimindolo a una presin por encima de ese valor (por encima del valor de la presin de vapor del liquido.Cada sustancia tiene una temperatura critica por encima de la cual el gas no puede licuarse por compresin.

EQUILIBRIO LQUIDO-VAPOR

La ley de Raoult establece que, en el equilibrio, la presin parcial de una sustancia es igual a su presin de vapor por la fraccin molar en la fase lquida, es decir: , y tambin

Equilibrio L-V a T cte. Mezclas idealesSi un recipiente cerrado, en el que previamente se ha hecho vaco, se llena parcialmente con una sustancia lquida A, sta se evaporar parcialmente, (si est en cantidad suficiente para que el proceso no sea total), de modo que se alcanzar finalmente un estado de equilibrio en el que la presin reinante en el recipiente es lapresin de vaporde la sustancia a la temperatura considerada, Tambin puede estimarse mediante frmulas empricas, como la de Antoine:

estando tabulados los coeficientes A, B, y C para muchas sustancias.

Tambin conocida como cohesin, es la fuerza de atraccin que mantiene unidas a las molculas de una misma sustancia.

Fuerza de atraccin molecular sta fuerza da origen a la tendencia de un lquido a permanecer como un conjunto de partculasDebido a la fuerza de cohesin, dos gotas de agua que se juntan se unen para formar una sola

Dentro de una molcula, los tomos estn unidos mediantefuerzas INTRAMOLECULARESH-O-H465 KJ/mol465 KJ/molEstas son las fuerzas que se determinan las propiedades qumicasde las sustancias.Fuerzas INTERMOLECULARES: son las fuerzas de atraccin entre las molculas H-O-HH-O-H41KJ/molEstas fuerzas son las quedeterminan las propiedades fsicasde las sustancias como, por ejemplo: El estado de agregacin, el punto de fusin y de ebullicin, la solubilidad, la tensin superficial, la densidad, etc.Fuerzas de London

Este dipolo instantneo puede provocar, a su vez, el desplazamiento de la nube electrnica de las nubes vecinas, formando lo que se conoce como un dipolo inducido.Las molculas covalentes apolares se puede volver fugazmente polar y formar un dipolo instantneo

Estos dipolos sienten una cierta atraccin mutua, de carcter dbil,las fuerzas de London son las ms dbiles de todas, por lo que, en general, las molculas covalentes apolares presentarn bajos puntos de fusin y ebullicin

Enlaces de hidrgenoCuando la molcula polar presentaenlaces formados por un tomo de hidrgeno y un tomo pequeo y electronegativo(nitrgeno, oxgeno o flor; N,O,F)

Elpunto de ebullicin del agua es muy alto debido a queen las molculas de agua se forman enlaces de hidrgeno por lo tanto costar ms separarlas, habr que aportar una mayor cantidad de energa y mayor temperatura.

Fuerzas de van der WaalsClasificaremos las fuerzas intermoleculares dentro de este grupo cuando tengamosel resto de combinaciones posibles, es decir, cualquier enlace polar que no est formado por hidrgeno enlazado a N,O,F.La magnitud de los dipolos permanentes formados ser muy inferior a la de las molculas de agua y, por este motivo, ser menor la magnitud de las fuerzas intermoleculares formadasTensin superficial

La cantidad de energa necesaria para aumentar su superficie por unidad de rea.

La tensin superficial es responsable de la resistencia que un lquido presenta a la penetracin de su superficie, de la tendencia a la forma esfrica de las gotas de un lquido, del ascenso de los lquidos en los tubos capilares y de la flotacin de objetos u organismos en la superficie de los lquidos.

ViscosidadLa viscosidad es la oposicin de un fluido a las deformaciones tangenciales, es debida a las fuerzas de cohesin moleculares. Todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximacin bastante buena para ciertas aplicaciones. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal.

Cabe sealar que la viscosidad solo se manifiesta en fluidos en movimiento, ya que cuando el fluido est en reposo adopta una forma tal en la que no actan las fuerzas tangenciales que no puede resistir. Es por ello por lo que llenado un recipiente con un lquido, la superficie del mismo permanece plana, es decir, perpendicular a la nica fuerza que acta en ese momento, la gravedad, sin existir por tanto componente tangencial alguna.

La viscosidad de un fluido puede medirse por un parmetro :Coeficiente de viscosidad dinmico, designado como o . En unidades en el SI: [] = [Pas] = [kgm-1s-1] ; otras unidades:1 poise = 1 [P] = 10-1 [Pas] = [10-1 kgs-1m-1]Coeficiente de viscosidad cinemtico, designado como , y que resulta ser igual al cociente entre el coeficiente de viscosidad dinmica y la densidad del fluido. = /. (En unidades en el SI: [] = [m.s-1]. En el sistema cegesimal es el stokes St).

Punto de ebullicin

Es la temperatura ms alta que puede alcanzar un lquido.

Es cuando se calienta un lquido y lapresin del vapores tan potente que comienza a burbujear, se debe a que las molculas se liberan y se disipan en el aire. Una vez que se inicia este proceso la temperatura permanece constante, llega a los 100C y es especial para cocinar alimentos ms duros como las pastas, frijoles, papas y algunos vegetales con raz.

Por lo general, los lquidos se encuentran compuestos de distintos elementos, aun cuando no los puedas percibir. Es el caso del agua, que a simple vista parece slo un lquido transparente.Sin embargo, el agua es una mezcla de distintas sustancias, casi siempre inofensivas, por lo que puede denominarse solucin. En una solucin las molculas de un slido, llamado soluto, estn completamente mezcladas con las molculas de un lquido, que es el solvente. Un ejemplo cotidiano de esto es la preparacin del caf instantneo. El agua es el solvente y el caf el soluto.Entre los lquidos existen algunos tipos que se disuelven en otros: son los denominados lquidos miscibles. Los que no lo hacen se llaman no miscibles, y con la siguiente actividad podrs saber de qu tipo es cada uno.

Presin del vapor

INTRODUCCIN

INTROCUCCIN*La presin de vapor del liquido aumenta debido a las molculas de la superficie del lquido que tengan una mayor energa escaparn de la superficie.

*pasarn a la fase vapor

*las molculas del vapor chocarn con las paredes entre s

*Estas perdern energa y caern al lquido.

26TEORA*Para un liquido cualquiera la vaporizacin absorbe el calor y la cantidad de liquido de este

*Cuando se miden la diferentes presiones y temperaturas de un liquido se usan varios procedimientos para medir la presin de vapor de un liquido, llamados estticos y dinmicos.*Cuando se nos da una presin y una temperatura, con las cuales se puede calentar cierto peso de liquido se conoce con el nombre de el calor de vaporizacin

TEORAPara el primer caso antes mencionado se deja que el liquido establezca su presin de vapor sin que haya ninguna alteracinen los dinmicos el liquido hierve, se hace pasar una corriente inerte de gas a travs del mismo. Estticos:Dinmicos:

TEORALa presin ejercen las molculas de vapor en equilibrio con el liquido mismo a, una determinada temperatura se llama presin de vapor del liquido.

La presin de vapor depende de la clase del liquido, a veces este depende en gran manera de la naturaleza que hay en las interacciones de las molculas del liquido

La presin de vapor de un liquido, es constante a una temperatura dada, pero aumenta si lo hace la temperatura hasta el punto critico del liquido.

PRESIN DEL VAPORcomo dato final:

*El agua en estado lquido al evaporarse y junto con la temperatura la presin de vapor alcanza 760 mmHg es el punto de ebullicin normal.

La naturaleza del lquido

El valor de la presin de vapor de un lquido, da una idea clara de su volatilidad, los lquidos mas voltiles (ter,gasolina, acetona etc.) tienen una presin de vapor mas alta.

Factores que influyen en la presin del vapor Influencia de la temperatura

Lapresinde vapor en los lquidos crece rpidamente al aumentar la temperaturaLa relacin entre la temperatura y la presin de vapor de las sustancias, no es unalnea recta, en otras palabras, si se duplica la temperatura, no necesariamente se duplicar la presin, pero si se cumplir siempre, que para cada valor de temperatura, habr un valor fijo de presin de vapor para cada lquido.

Cuando un lquido se calienta, estamos suministrndole energa. Esta energa se traduce en aumento de velocidad de las molculas y que choquen entre si dando como resultado que cierta cantidad de molculas que alcanzarn suficiente velocidad para pasar al estado gaseoso aumentaran, y por tanto mayor ser la presin.

DETERMINACIN DE LA PRESION DE VAPOR

Cmo calcular la presin del vapor?En qumica, la presin de vapor es la presin extrnseca en las paredes de un contenedor sellado cuando la sustancia se evapora dentro de este (convirtindose en gas).

Para hallar el valor de la presin a una temperatura dada, utiliza la ecuacin de Clausius-Clapeyron:

Clausius-Clapeyron (lquido puro) *T1:la temperatura conocida de la presin de vapor (o la temperatura inicial) *T2:la temperatura en que se encontrar la presin de vapor (o la temperatura final). (mmHg) *H= entalpa de vaporizacin dela sustancia (J/molK) *R=constante del gasideal = 8.314J/molKo 1.9872cal/molK *T = temperatura de equilibrio (K) *P1 Y P2= la presin de la temperatura a la temperatura T1 Y T2

ley de Raoult(soluciones disueltas)*En la vida real es raro trabajar con un lquido puro, normalmente se trabaja con lquidos que son mezclas de sustancias con diferentes componentes.

*Algunos de los componentes ms comunes de estas mezclas se llamansolutoen una mayor cantidad de otro qumico llamadosolventepara crear una solucin.

ley de Raoult (soluciones disueltas)Formula:Psolucin=(Psolventes)x(Xsolvente)

*Psolucin: la presin de vapor de la solucin entera (de todos los componentes combinados)

*Psolvente: la presin de vapor del solvente

*Xsolvente: la fraccin molar del solvente(Halla la fraccin molar de tu solvente. (Moles de componente)/(Nmero total de moles en la sustancia).)

Hallar la presin de vapor en casos especialesLos cientficos frecuentemente usan valores de temperatura y presin ajustados para evitar cometer errores. Estos valores son llamados "temperatura y presin estndar"

Los problemas de presin de vapor usualmente hacen referencia a condiciones de la presin y temperatura estndar,

Hallar la presin de vapor en casos especialesLos valores de la temperatura y presin estndar estn definidos como:

*Temperatura: 273,15 K / 0 C / 32 F

*Presin: 760 mm Hg / 1 atm / 101,325 kilo pascales

la ecuacin de Clausius-Clapeyron ser util para hallar otras variables.

Clausius-ClapeyronEn termoqumica, la ecuacin de Clausius-Clapeyron es una manera de caracterizar una transicin de fase de primer orden que tiene lugar en un sistema mono componente. En un diagrama P-T (presin-temperatura), la lnea que separa ambos estados se conoce como curva de coexistencia. La relacin de Clausius-Clapeyron determina la pendiente de dicha curva. Matemticamente se puede expresar como:

es la pendiente de dicha curva

es el calor latente o entalpa del cambio de fase

es el volumen.la relacin de Clausius-Clapeyron se usa frecuentemente para explicar el patinaje sobre hielo