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CENTRO UNIVERSITARIO JUANA DE ASBAJE

LICENCIATURA CIENCIAS NATURALES TERCER SEMESTRE GRUPO A

Fichas de trabajo del estado Liqudo

Fsico- Qumica

Profesor: Jos Manuel Cortz

Alumna: Quezada Vigil Silvia Alejandra

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FISICO-QUMICA

FICHA DE ESTUDIO #1

TEMA: EL ESTADO LQUIDO

OBJETIVO: Identifique el concepto de estado lquido, los fenmenos

como son la viscosidad, la tensin superficial. Que conozca las solucin

no electrolticas y las soluciones molares, molales y normales.

TEXTO BSICO

Los lquidos, al igual que los slidos, tienen volumen constante. En los lquidos las partculas estn

unidas por unas fuerzas de atraccin menores que en los slidos, por esta razn las partculas de un

lquido pueden trasladarse con libertad. El nmero de partculas por unidad de volumen es muy alto, por

ello son muy frecuentes las colisiones y fricciones entre ellas. As se explica que los lquidos no tengan

forma fija y adopten la forma del recipiente que los contiene. Tambin se explican propiedades como la

fluidez o la viscosidad. En los lquidos el movimiento es desordenado, pero existen asociaciones de varias

partculas que, como si fueran una, se mueven al unsono. Al aumentar la temperatura aumenta la

movilidad de las partculas (su energa).

Un lquido est formado por pequeas

partculas vibrantes de la materia,

como los tomos y las molculas,

unidas por enlaces intermoleculares.

Fenmenos crticos.

Viscosidad.

Los lquidos se caracterizan porque las fuerzas internas del mismo no dependen de la

deformacin total, aunque usual s dependen de la velocidad de deformacin, esto es lo

que diferencia a los slidos deformables de los lquidos.

() =( )

( )

Gas a 0C Viscosidad dinmica

(Pa s) Hidrgeno 8.4

Aire 17.4

Xenn 21.2

Agua (a 20C) 1002

Tensin superficial.

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La cantidad de energa necesaria para aumentar su superficie por unidad

de rea. Esta definicin implica que el lquido tiene una resistencia para

aumentar su superficie.

Material Tensin superficial

(mN/m) o (dina/cm)

Acetona 23.70

Benceno 28.85

Tetracloruro de Carbono 26.95

Acetato de etilo 23.9

Alcohol etlico 22.75

ter etlico 17.01

Hexano 18.43

Metanol 22.61

Tolueno 28.5

Agua 72.75

Soluciones no electrlitos.

Una solucin es una mezcla homognea de especies qumicas dispersas a escala molecular. Una solucin

es una fase simple. El constituyente presente en mayor cantidad se le considera solvente o disolvente,

mientras que aquellos presentes en cantidades relativamente pequeas se denominan solutos. Las

sustancias como los cidos, las bases y las sales que en disolucin tienen la propiedad de ser conductoras

de la corriente elctrica, reciben el nombre de electrolitos, las de ms sustancias se consideran como no

electrolitos (una disolucin tiene composicin variable, mientras que la composicin de una sustancia

pura es fija). Los solutos no electrolitos son en general poco solubles, a excepcin de los que pueden

formar puentes de hidrgeno (metanol, glucosa, FH, NH3). Los electrolitos son muy solubles debido a las

interacciones in-dipolo.

En la solubilidad influyen la presin y la temperatura. En general, la solubilidad de un slido en un

lquido aumenta con la temperatura. Esto se puede explicar recurriendo a factores entrpicos. Las

disoluciones pueden existir en cualquiera de los tres estados de la materia, aunque las ms comunes son

las lquidas, especialmente en las que el agua es el disolvente. Las propiedades de las disoluciones

dependen de la concentracin del soluto y del disolvente. Se pueden describir de distintas formas:

Molaridad

Es el mtodo ms comn de expresar la concentracin en qumica, sobre todo cuando se trabaja con

reacciones qumicas y relaciones estequiomtricas. Esta unidad de concentracin, se refiere a la cantidad

de soluto (en nmero de moles) disuelto en cada litro de solucin.

= ()

()

1 mol de un elemento = 6.0222 1023 = masa molar en gramos

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Normalidad.

Se refiere a la cantidad de soluto (en nmero de equivalentes) disuelto en cada litro de

solucin. Esta forma de concentracin se representa con la letra N, y se expresa en unidades de

equivalentes por litro; o bien se utiliza el trmino normal.

=

Molalidad

Es el nmero de moles de soluto que contiene un kilogramo de disolvente. Para preparar

disoluciones de una determinada molalidad, no se emplea un matraz aforado como en el caso

de la molaridad, sino que se puede hacer en un vaso de precipitados y pesando con una

balanza analtica, previo peso del vaso vaco para poderle restar el correspondiente valor.

= ()

EXPERIENCIAS DE APRENDIZAJE

1. Conteste las siguientes preguntas.

a. Anota tres caractersticas del estado lquido

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

b. Qu es tensin superficial?

________________________________________________________________

________________________________________________________________

c. Qu es la viscosidad dinmica, cuanto es la viscosidad en 1250 m3/m2 de Agua?

________________________________________________________________

________________________________________________________________

2. Utilizando las formulas, resuelva los siguientes ejercicios.

1. Una solucin de vinagre contiene 2.5 g de cido actico, CH 3 COOH en 50 ml de

solucin. Cul es la molaridad del cido actico en la solucin?

2. Cul es la concentracin Normal de una solucin que se prepar con 12.5 g de

cido clorhdrico (HCl) y se mezcl con agua hasta completar 2 litros de solucin?

3. Calcular la concentracin molal de una solucin que contiene 18 g de NaOH en 100 mL de agua. Puesto que la densidad del agua es 1 g/mL, 100 mL de agua =

100 g de agua

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FISICO-QUMICA

FICHA DE ESTUDIO #2

TEMA: PROPIEDADES DE LAS SOLUCIONES Y LEY DE RAOULT

OBJETIVO: Identifique el concepto de la ley de Raoult conozca las

propiedades de las soluciones y sus aplicaciones en la vida cotidiana.

TEXTO BSICO

Todos estamos en contacto diario con las soluciones qumicas (jugos, refrescos, caf, rio, mar, etc.). Y

las plantas tambin, cuando sus races contactan la solucin del suelo. Cuando se introduce un poquito

de azcar dentro de un vaso lleno de agua, se observa que la azcar desaparece sin dejar rastro de su

presencia en el agua. Lo primero que se piensa es que hubo una combinacin qumica, es decir, que las

dos sustancias reaccionaron qumicamente, lo que significa que hubo un reacomodo entre sus tomos. Sin

embargo, simplemente sucedi que ambas sustancias se combinaron fsicamente y formaron una mezcla

homognea o solucin. A la unin de dos o ms sustancias se le conoce como combinacin; estas

combinaciones pue- den ser de dos tipos: combinaciones fsicas y combinaciones qumicas. Las

combinaciones qumicas se conocen como enlaces qumicos; estas combinaciones consisten en la unin

de dos o ms sustancias, cuyos tomos o molculas se unen entre s mediante fuerzas llamadas enlaces

qumicos, y slo mediante procedimientos qumicos es posible separar tales sustancias combinadas; por

ejemplo, al combinar agua (H2O) con cal viva (CaO), entonces se forma el Hidrxido de Calcio. Aqu

hubo una combinacin qumica, puesto que los tomos del agua y la cal se reacomoda- ron originando as

el Hidrxido de Calcio.

Solucin: es una mezcla homognea de dos o

ms sustancias.

Importancia de las soluciones

* La materia se presenta con mayor frecuencia en la naturaleza en forma de soluciones, dentro de las

cuales se llevan a cabo la gran mayora de los procesos qumicos.

* Muchas de estas mezclas son soluciones y todas ellas rodean a los seres vivos (agua de mar, de ro,

suelo, aire, sustancias comerciales, etc.), por lo que nuestra existencia depende de las mismas, en menor o

mayor grado. Adems, en el interior de una persona existen soluciones tales como la saliva, sangre, orina,

cidos y bases diluidos, etc.

* La industria genera infinidad de soluciones en forma de drogas, medicinas, desinfectantes, bebidas

gaseosas, cosmticos, etc.

Solvente: Sustancia que est en mayor cantidad en una

solucin, y es la que disuelve al soluto.

Hay dos aspectos importantes en el tema de las soluciones: el de las partes o sustancias que las forman y

el de la cantidad de cada una de estas partes, principalmente el soluto. Veremos el primer aspecto. Toda

solucin est formada por dos partes: el soluto y el solvente. El soluto es la sustancia que se disuelve y

que est en menor cantidad en una solucin; el solvente es la sustancia que se encuentra en mayor

cantidad y es la que disuelve al soluto. La solucin resulta de mezclar el soluto con el solvente, y estas

sustancias mezcladas tan solo experimentan un cambio fsico, especfica -mente el solvente (aspecto,

puntos de fusin, ebullicin y congelacin, etc.).

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Soluto: Sustancia que est en menor cantidad en

una solucin, y que esta disuelta por el solvente.

Propiedades de las soluciones

Las soluciones son materia y por lo tanto tienen propiedades, las cuales dependen principalmente de la

cantidad de soluto presente en la solucin. Estas propiedades reciben el nombre de "propiedades

coligativas", entre las cuales estn:

La composicin qumica de la solucin es variable.

Las propiedades qumicas del soluto y del solvente no se alteran cuando se

mezclan para formar la solucin.

Las propiedades fsicas de la solucin si se alteran, principalmente las del solvente,

como por ejemplo el punto de ebullicin (aumenta) y el punto de congelacin

(disminuye). El agua de mar y el agua azucarada logran hervir a temperaturas

mayores que la del agua, o sea a ms de 100 oC; y estas mismas soluciones logran

congelarse a temperaturas ms bajas que la del agua, es decir, menores que O oC .

La solubilidad es un trmino que relaciona a las partes de una solucin, y se refiere a la capacidad que

tiene una sustancia (soluto) para disolverse en otra (solvente). El grado de solubilidad mide la capacidad

de un soluto para disolverse en un solvente. Un soluto se disuelve mucho mejor cuando:

La temperatura aumenta.

La cantidad de soluto a disolver es adecuada.

El tamao de las partculas es fino.

Tipos de soluciones (concentracin de las soluciones)

Las soluciones se pueden clasificar de dos maneras: segn la cantidad de soluto presente en la solucin

(concentracin), y segn el tamao o dimetro de las partculas del soluto (suspensio nes, soluciones

coloidales y soluciones verdaderas). Las soluciones varan entre s por su concentracin, y una misma

clase de solucin puede pre sentar diferentes tipos de concentraciones.

a. Solucin diluida o insaturada. Es aquella en la que existe mucho menos

soluto y mucho ms solvente.

b. Solucin saturada. Es aquella que contiene la mxima cantidad de soluto que

el solvente puede diluir o deshacer, por lo tanto, cualquier cantidad de soluto

que se aada no se disolver; la solucin sigue teniendo menos soluto y ms

solvente.

c. Solucin sobre-saturada. Las cantidades extras de soluto agregadas a la

solucin saturada ya no se disuelven, por lo que se dirigen hacia el fondo del

recipiente (precipitado). Hay exceso de soluto, pero siempre hay ms solvente.

d. Solucin concentrada. Es aquella cuya cantidad de soluto es mayor que la

del solvente.

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Ley de Raoult

Establece que la relacin entre la presin de vapor de cada componente en una solucin ideal es

dependiente de la presin de vapor de cada componente individual y de la fraccin molar de cada

componente en la solucin.

Si un soluto tiene una presin de vapor medible, la presin de vapor de su disolucin siempre es menor

que la del disolvente puro. De esta forma la relacin entre la presin de vapor de la disolucin y la presin

de vapor del disolvente depende de la concentracin del soluto en la disolucin. Esta relacin entre

ambos se formula mediante la Ley de Raoult mediante la cual: la presin parcial de un disolvente sobre

una disolucin P1 est dada por la presin de vapor del disolvente puro Po1, multiplicada por la fraccin

molar del disolvente en la disolucin X1.

1 = 1

EXPERIENCIA DE APRENDIZAJE

1. Completa la redaccin siguientes palabras solucin, combinacin qumica, homognea,

combinacin, materia, fsicas, enlaces qumicos y soluto:

Una _______________, es decir, que las dos sustancias reaccionaron qumicamente. Simplemente

sucedi que ambas sustancias se combinaron fsicamente y formaron una _________________o

_______________; estas combinaciones pueden ser de dos tipos: combinaciones ________________y

combinaciones qumicas. Se unen entre s mediante fuerzas llamadas_________________, y slo

mediante procedimientos qumicos es posible separar tales sustancias combinadas. Las soluciones son

_______________y por lo tanto tienen propiedades, las cuales dependen principalmente de la cantidad

de______________ presente en la solucin.

2. Define los siguientes conceptos:

a. Solubilidad:________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

b. Solucin:______________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________

c. Soluto:

______________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

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3. Relaciona las columnas.

a. Solucin concentrada. ( ) Es aquella en la que existe mucho

menos soluto y mucho ms solvente.

b. Solucin sobre- saturada. ( ) Es aquella que contiene la mxima

cantidad de soluto que el solvente puede

diluir o deshacer, por lo tanto, cualquier

cantidad de soluto que se aada no se

disolver.

c. Solucin saturada. ( ) Las cantidades extras de soluto

agregadas a la solucin saturada ya no se

disuelven, por lo que se dirigen hacia el

fondo del recipiente (precipitado).

d. Solucin diluida. ( ) Es aquella cuya cantidad de soluto

es mayor que la del solvente.

4. Con la formulas y aprendido en la ficha anterior resolver el siguiente ejercicio:

Calcular la presin de vapor a 20 C de una solucin que contiene 150 gramos de

glucosa disueltos en 140 gramos de alcohol etlico. Presin de vapor del alcohol etlico

a 20 C es 43 mm Hg.

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FISICO-QUMICA

FICHA DE ESTUDIO #3

TEMA: LA TENSIN DE VAPOR

OBJETIVO: Identifique el concepto de tensin de vapor, conozca y utilice

las constantes crioscpicas y ebullcspicas, lleve clculo de pesos

moleculares como se ha utilizado en las fichas anteriores.

TEXTO BSICO

En pocas clidas y especficamente en la montaa, la elevacin de temperatura y la

disminucin de presin favorecen la vaporizacin de la nafta en el conducto de aspiracin

localizado entre la bomba y el depsito. Se ha registrado que el desprendimiento de gases

puede iniciarse en el depsito y llegar a ser muy importante junto a la bomba, que puede

descebarse. El motor se detiene y se debe esperar a que el enfriamiento sea suficiente para

volver a ponerlo en marcha.

La tensin de vapor mide la tendencia de las molculas a dispersarse de una fase lquida para

generar una fase vapor en equilibrio termodinmico. Es una funcin creciente de la temperatura

y especfica de cada cuerpo puro. Esta caracterstica es muy significativa ya que de una

manera indirecta indica el contenido en productos livianos que determinan la seguridad durante

el transporte; las prdidas en el almacenamiento, en el transporte y la volatilidad de las naftas.

Tensin de vapor: presin sobre la fase condensada a una temperatura dada.

Punto de ebullicin: la temperatura donde la tensin de vapor es igual a la presin

externa.

Punto de ebullicin normal: la temperatura donde la tensin de vapor es igual a un

preison externa de 760mmHg= 1 atm.

Entalpa de evaporacin: la cantidad total de calor que se requiere para evaporar un

mol de un lquido.

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Constantes crioscpicas y ebulloscpicas

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Clculo de pesos moleculares

1) Encuentra la frmula qumica para el compuesto. Este es el nmero de tomos de

cada elemento que forma el compuesto. (Esta informacin se encuentra en cualquier

libro de referencias qumicas). Por ejemplo, la frmula del cloruro de hidrgeno (cido

clorhdrico) es HCl; para la glucosa es C6H12O6. Esto quiere decir que la glucosa

contiene 6 tomos de carbono, 12 tomos de hidrgeno y 6 tomos de oxgeno.

2) Encuentra la masa molar de cada elemento del compuesto. Multiplica la masa atmica

del elemento por la constante de la masa por el nmero de tomos de ese elemento

en el compuesto. As es como debes hacerlo:

Para el cloruro de hidrgeno, HCl, la masa molar de cada elemento es 1,007

gramos por mol para el hidrgeno y 35,453 gramos por mol para el cloruro. Para

la glucosa, C6H12O6, la masa molar de cada elemento es de 12,0107 por 6, o

72.0642 gramos por mol para el carbono; 1,007 por 12, o 12,084 gramos por mol

para el hidrgeno, y 15,9994 por seis o 95,0064 gramos por mol para el oxgeno.

3) Encuentra la masa molar de cada elemento del compuesto. Multiplica la masa atmica

del elemento por la constante de la masa por el nmero de tomos de ese elemento

en el compuesto. As es como debes hacerlo:

Para el cloruro de hidrgeno, HCl, la masa molar de cada elemento es 1,007 gramos

por mol para el hidrgeno y 35,453 gramos por mol para el cloruro.

Para la glucosa, C6H12O6, la masa molar de cada elemento es de 12,0107 por 6, o

72.0642 gramos por mol para el carbono; 1,007 por 12, o 12,084 gramos por mol para

el hidrgeno, y 15,9994 por seis o 95,0064 gramos por mol para el oxgeno.

Clculo de pesos moleculares constantes crioscpicas y ebulloscpicas.

Ebullocspicas La temperatura de ebullicin de un lquido es aqulla a la cual su

presin de vapor iguala a la atmosfrica .Cualquier disminucin en la presin de vapor

(como al aadir un soluto no voltil) producir un aumento en la temperatura de

ebullicin. La elevacin de la temperatura de ebullicin es proporcional a la fraccin

molar del soluto. Este aumento en la temperatura de ebullicin (DTe) es proporcional a

la concentracin molal del soluto:

DTe = Ke m(molalidad)

Crioscpicas para el caso del descenso crioscpico de disoluciones diluidas con solutos que no se

disocian, es decir, no electrolitos. La ecuacin de dicha ley es:

DTe= Kc m(molalidad)

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EXPERIENCIAS DE APRENDIZAJE

1. Anota 5 ejemplos de tensin de vapor

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

2. Define con tus palabras los siguientes conceptos:

Tensin de vapor: _____________________________________________________

__________________________________________________________________

Punto de ebullicin: ___________________________________________________

__________________________________________________________________

Etalpa:_____________________________________________________________

________________________________________________________________

3. Resuelve los siguientes ejercicios utilizando tus conocimientos previos y los pasos y las

frmulas de esta ficha.

a) Calcular el valor de la masa molar relativa de una sustancia que se disuelve en

agua sin sufrir asociaciones ni disociacin, sabiendo que 2,700 g de la misma,

disueltos en 150,0 g de agua, originan una solucin que congela a -0,375C.

b) Una solucin acuosa de glucosa (C6H1206) tiene una temperatura de congelacin

de -0,420C. Calcular su composicin expresada en g de glucosa/l00 g de agua.

c) Para establecer el valor de la constante crioscpica molal de un disolvente

orgnico X, se efectu una serie de determinaciones de temperaturas de

congelacin de soluciones. En un ensayo, 2,205 g de naftaleno (C10H8) disueltos

en 80,0 g de dicho disolvente originaron un descenso crioscpico de 0,970C.

Calcular el valor hallado para dicha constante.