Capítulo III “Estados Físicos de la Materia”Capítulo III “Estados Físicos de la Materia”

Sólido Líquido GasV S < V L < V g

¿Cuál será el efecto de la temperatura?

Sólido Cristalino v/s Sólido Amorfo

Deposición

CondensaciónSolidificación

Sublimación

Fusión Evaporación

Energía

Efecto de la PresiónEfecto de la Presión

“El efecto de la presión es inverso al de la temperatura”

Densidad: m/vD liquido ?? D Sólido ?? D gas

Fuerza de Atracción entres MoléculasFuerza de Atracción entres Moléculas

¿Por que cuando trasvasijamos cualquier liquido, las moléculas que lo componen caen agrupadas?

Fuerzas Intermoleculares

Van der Walls London

Moléculas Polares Molécul as Apolares* Dipolo- Dipolo* Puente de Hidrógeno

Fuerza de Atracción Van der WallsFuerza de Atracción Van der Walls

•Dipolo- Dipolo

H- Cl + - + -

+ -

+ -

Puente de Hidrógeno

H-F

H- F ---- H - F

Fuerza de Atracción de LondonFuerza de Atracción de London

“Cuanto mayor número de e y mas alejados del núcleo más fácil laformación de dipolos temporales”

e

Para los siguientes Compuestos asigne Temperatura de CondensaciónPara los siguientes Compuestos asigne Temperatura de Condensación

CH4 CH3-CH3 CH3-CH2-CH3 CH3- (CH2)2- CH3

a)- 42 b) - 89 c) - 0.5 d) – 164

¿Cual de estos compuestos tendrán una temperatura d e condensación mayor?

Formula Molecular C 4H10 CH3- (CH2)2- CH3

(CH3)3CH

Propiedades de Propiedades de

Viscosidad

Tensión Superficial Fuerza AdhesiónFuerza Cohesión

Capilaridad

Propiedades de Propiedades de los Líquidoslos Líquidos Vaporización

Temperatura de Ebullición

Punto de ebullición Normal

Propiedades de Propiedades de

Punto Congelación y de Fusión

Tipos de Cristales MolecularesIónicosRed CovalenteMetálicos

Propiedades de Propiedades de SólidosSólidos

Estructura Cristalina Cúbica - Simple

- Centrada en las Caras

- Centrada en el Cuerpo

MOLECULARES

Molécula

London Dipolo-Dipolo

Pto. Fusión bajo

CristalesCristalesIÓNICOS

Iones

Electrostática

Pto. Fusión alto

RED COVALENTE

Átomos

Enlace Covalente

Pto. Fusión muy

METÁLICOS

Iones Metálicos

Atracción M y e

Pto. Fusión bajo o Pto. Fusión bajo

Copos Nieve

Fuerza débiles

Suaves

Conductor Electricidad

Pto. Fusión alto

NaCl

Fuertes

Duros quebradizos

No ConduceElectricidad

Pto. Fusión muy Alto

Diamante

Fuertes

Duros

No ConduceElectricidad

Pto. Fusión bajo o alto

Fe

Fuertes

Suaves o duros

Conductor Electricidad

SólidosSólidos

Celda Unitaria

Nº Coordinación: Cantidad de vecinos más cercanos que tiene un átomo.

Celda Unitaria: Mínima Unidad de la estructura de un sólido que al repetirse en tres dimensiones genera al cristal

Cúbica SimpleCúbica Simple

Nº de coordinación:6

Átomos por celda: 8 vértices*1/8 =1

Relación entre la longitud de arista y el

radio del átomo: 2r = a

Eficacia del empaquetamiento: 52%

( ) ( )52.0

6)r2(

r34

a

r34

V

V3

3

3

3

celda

ocupado ==== πππ

Cúbica Centrada en las CarasCúbica Centrada en las Caras

N º d e c o o r d in a c ió n : 1 2

Á t o m o s p o r c e ld a : 8 a r i s t a s * 1 / 8 + 6 c a r a s * 1 / 2 = 4

R e la c ió n e n t r e l a l o n g i t u d d e a r i s t a y e l

r a d io d e l á t o m o : ( 4 r ) 2 = a 2 + a 2

E f i c a c ia d e l e m p a q u e t a m ie n t o : 7 4 %

( ) ( )74.0

2

r4r34

a

r344

V

V

2/1

3

3

3

celda

ocupado =π

=π⋅

=

Cúbica Centrada en el CuerpoCúbica Centrada en el Cuerpo

Nº de coordinación:8

Átomos por celda: 8 aristas*1/8 + 1centro =2

Relación entre la longitud de arista y el radio del átomo:

4

a 3r =

Eficacia del empaquetamiento: 68%

( ) ( )68.0

83

)3

r4(

r342

a

r342V

V3

3

3

3

celda

ocupado =π=π=π=

Tarea con NotaTarea con Nota

Construya una maqueta que de cuenta de la celda unitaria de lossiguientes compuestos, indicando Nº Coordinación, número deátomos totales, radio del àtomo. Se debe considerar en proporción eltamaño de los átomos.

Po, Al, NaCl, Fe, NaCl, Hg, Ta, Ba, W, Mo y CrPo, Al, NaCl, Fe, NaCl, Hg, Ta, Ba, W, Mo y Cr

Grupo: 3 personas.1 compuesto

Propiedades de los GasesPropiedades de los Gases

LEY BOYLE

“A TEMPERATURA CONSTANTE, el volumen de una muestra degas es inversamente proporcional a la presión del gas”gas es inversamente proporcional a la presión del gas”

V = cte/ P

P1 V1= P2 V2

LEY DE CHARLES Y GAY- LUSSAC

“A PRESIÓN constante, el volumen de una muestra de gas esdirectamente proporcional a la temperatura del gas en K”

V = cte * TV = cte * T

V1 /T1 = V2 / T2

LEY DE GAY- LUSSAC

“A TEMPERATURA Y PRESIÓN constante, los volúmenes de losgases que intervienen en reacciones químicas formanrelaciones iguales a números enteros pequeños”

N2 + 3 H2 2 NH3

1 Volumen 3 Volúmenes 2 Volúmenes

5 L 15 L 10 L

LEY DE AVOGADRO

“Volúmenes iguales de todos los gases a la misma temperaturay presión contienen el mismo número de moléculas”

En condiciones normales (0ºC, 1 atm):

1 MOL DE GAS OCUPA 22,4 L

ECUACIÓN DE GAS IDEAL

V= cte (T*n/P)

PV= nRT

R= 0.082 atm L/ (ºKmol)

¿Como se obtuvo el valor de R?

LEY DE DALTON DE LAS PRESIONES PARCIALES

“La presión total de una mezcla de Gases es igual a lasuma de las presiones parciales de los gases individualesque participan”

P total = P gas 1+ P gas 2+ P gas 3 +…..

Fracción Molar gas 1 (x1) = número moles 1/ número moles Totales

Velocidad de Efusión de los Gases

Efusión Masa Molecular (PM)

Determine las siguientes masas moleculares:

M CO2 M CH3COOH M CH3OH

Velocidad de Efusión de los Gases

LEY DE GRAHAM DE EFUSIÓN

“ A la misma Temperatura y presión, las velocidades de“ A la misma Temperatura y presión, las velocidades deefusión de gases distintos son inversamente proporcionales alas raíces cuadradas de sus masas moleculares”

LíquidoSólido

Fuerzasintermoleculares

Gas

Diagrama de Fase

Diagrama de Fase

MOL

Soluto v/s Solvente

MOL

1 mol = 6.02*1023 átomos, partículas, etc.

Mol = gramos soluto /Masa Molecular

UNIDADES DE CONCENTRACIÓN

Molaridad (M) : Cantidad de moles de soluto en 1 L solución

Molalidad (m) : Cantidad de Soluto en 1 kg de Solvente

% p/p : g soluto en 100 g de solución

% p/v : g soluto en 100 mL solución

% v/v : mL de soluto en 100 mL de solvente

Normalidad (N): Equivalentes (eq) en 1L solución; eq= g soluto/ Peso equivalentePeq: PM/e ó H+ transferidos

Ejercicios de unidades de concentración

1. ¿Cual es la concentración molar de una solución de NaCl, cuando 78 gramos de soluto se llevan a un volumen final de 500 mL de solución?

2. ¿Cuántos gramos de HNO3 hay en 25 mL de una solución de concentración 0.7 M?

3. ¿Cuál es la relación entre N y M ?

Aseveración V F

1 El aumento de la concentración de un soluto no volátil en agua aumenta el punto decongelación (temperatura mayor)

X

2La presión de vapor de un líquido mide la tendencia del liquido a evaporarse X

3 En un diagrama de fase el punto triple indica que los tres estados de la materia coexisten X

4 Una celda unitaria centrada en las caras tiene número de coordinación 8, y contiene 2X

4 Una celda unitaria centrada en las caras tiene número de coordinación 8, y contiene 2átomos.

X

6 Según Boyle, el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión, atemperatura constante

X

7 La adhesión es la atracción entre moléculas iguales X

8 Un cristal molecular se caracteriza por elevadas temperaturas de fusión y una alta dureza. X

10 Cuanto más intensas son las fuerzas intermoleculares mayor es la viscosidad. X

2. Ordene las siguientes sustancias en orden creciente de volatilidad, justifique su respuesta(10 Pts Total):

a) CH4 b) CBr4 c) CH2Cl2 d) CH3Cl e) CHBr3 f) CH2Br2

Apolar Apolar Polar Polar Polar Polar

A mayor volatilidad menor temperatura de ebullición, por lo tanto menor fuerza de atracción

Menos Volátil e- f - c - d - b - a Mas Volatil

5. Suponga que un solo cilindro de motor de un automóvil tiene unvolumen de 524 cm3

a) Si el cilindro esta lleno de aire a 74º C y 0,980 atm. ¿Cuántosmoles de O2 están presentes (fracción molar de O2 en aire es0,2095)? (6 Pts c/u)

PV= nRTPV= nRT

nTotal=Pt*Vt/(R*T)=0.980*0.524/(0.082*(273+74))=0.018 Moles totales

n O2= XO2*nTotal= 0.2095*0.018= 3.771*10-3 moles de oxigeno

A gramos= 0.1206 g oxigeno