21/04/2014 1 ESTADO LIQUIDO

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ESTADO LIQUIDO Universidad Politécnica Salesiana

1.- Generalidades  El

estado líquido se caracteriza porque en él las Fuerzas de Atracción Molecular son iguales a las Fuerzas de Repulsión.

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Características  Las

moléculas presentan movimientos pero más restringidos que en los gases.  Poseen volúmenes fijos.  Adquieren la forma del recipiente que les contiene.  Son considerados también fluidos.

Propiedades 1. 2. 3. 4. 5.

6. 7. 8.

Densidad Presión de vapor. Punto de ebullición. Tensión superficial. Viscosidad Adherencia y Cohesión Capilaridad Vaporización

a. Presión de Vapor A

medida que se incrementa la temperatura, se incrementa el escape de las moléculas de la superficie del líquido, estableciéndose un equilibrio entre el líquido y su vapor, debido a que el número de moléculas que se escapan es igual al de las moléculas que retornan.

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a. Presión de Vapor

a. Presión de Vapor  La

presión ejercida por el vapor en equilibrio con el líquido a una determinada temperatura, se llama PRESION DE VAPOR DEL LIQUIDO.

 Es

un valor característico para cada líquido a una temperatura definida.

 Es

una propiedad independiente de la cantidad del líquido y constituye una medida de la tendencia del líquido a evaporarse. 

Los líquidos de mayor presión de vapor se evaporan con mayor facilidad.

IMPORTANTE

Pv(mm Hg) de líquidos a diferentes temperaturas.

a. Presión de Vapor (Conclusión)

T°C

AGUA

ETANOL

ETER

 Presión

0

4,6

12,7

184,4

20

17,4

44,5

432,8

 Energía Cinética

de Vapor = f(Energía Cinética) = f(Temperatura)

40

54,9

133,7

921,1

60

148,9

350,2

1725,0

80

354,9

812,9

3022,8

100

760

1697,5

4953,3

Presión de Vapor = f(Temperatura)

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a. Presión de Vapor a. Presión de Vapor  Una

elevación de la Temperatura hace que aumente la P(v) de un líquido.

b. Punto de ebullición

b. Punto de ebullición

 Se

relaciona con su P(v). la P(v) interna de un líquido es igual a la presión externa, el líquido hierve.

 Cuando

 La

temperatura a la cual la presión del vapor es igual a la presión externa (atmosférica), se llama PUNTO DE EBULLICIÓN DEL LIQUIDO.

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b. Punto de ebullición  Se

llama PUNTO DE EBULLICIÓN NORMAL DE UN LIQUIDO, la temperatura a la cual la P(v) del líquido es igual a 1 atm (760 torr).  La temperatura de ebullición y la presión son directamente proporcionales

AGUA: Presión (Torr)

T °C

540

92

760

100

b. Punto de ebullición

b. Punto de ebullición Sustancia

Temperatura de Ebullición (°C)

Agua

100

Alcohol Etílico

78

Hierro

2750

Cobre

2600

Aluminio

2400

Plomo

1750

Mercurio

357

c. Tensión Superficial

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c. Tensión Superficial 

c. Tensión Superficial 

Todo líquido opone resistencia a cualquier fuerza que tiende a expandir su superficie.

Es la propiedad que tiende a halar las moléculas de la superficie de un líquido hacia el inteior de éste, el resultado es la disminución de la superficie al mínimo. 



Por ello, un líquido tiende a adoptar la forma esférica, ya que una superficie esférica tiene en comparación con el volúmen que encierra, un área menor que cualquier otra forma geométrica.

Este fenómeno es causado por el hecho que dentro del líquido cada molécula es atraída por el resto de las moléculas en todas las direcciones, pero las de la superficie son atraídas unicamente hacia abajo, formando una especie de membrana superficial templada.

IMPORTANTE

c. Tensión Superficial (Conclusión)  Cuanto

mayor sea la fuerza de atracción entre las moléculas, mayor es la tensión superficial.

Fuerza que actúa a lo largo de una distancia de 1 cm en el plano de superficie que se opone a la expansión.

ɣ = Dinas/cm

c. Tensión Superficial Sustancia

ɣ (Dinas/cm)

Aceite de Oliva

32

Agua

72,75

Ácido Acético

27,26

Acetona

23,70

Benceno

28,85

Glicerina

63,4

Hexano

18,40

Éter

17,00

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c. Tensión Superficial AGUA:

c. Tensión Superficial  EJEMPLO:

T°C

ɣ (Dinas/cm)

0

75,64

10

74,22

20

72,75

30

71,18

40

69,56

50

67,91

 El

mercurio, debido a su gran tensión superficial forma gotitas esféricas sobre un vidrio; pero el agua, cuya tensión superficial es menor, se derrama sobre el vidrio.

c. Tensión Superficial  Cuando

la Temperatura aumenta, la Ec de las moléculas se incrementa y ese aumento de E hace que la Tensión superficial disminuya. Puede lavarse las manos con mayor eficiencia en agua caliente que en agua fría, debido a la Tensión Superficial menor del agua caliente.

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c. Tensión Superficial  La

(ɣ) de un líquido puede estimarse midiendo la altura a que llegue una columna líquida en una capilar delgado.

c. Tensión Superficial

Recuerda A mayor fuerza intermolecular, mayor tensión superficial

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d. Viscosidad

d. Viscosidad  Depende

de la Temperatura y de la

 Disminuye

la la

Presión.

con el aumento de Temperatura y aumenta con disminución de la Presión.

 Cuanto

más viscoso es un líquido, más lento es su flujo.

d. Viscosidad d. Viscosidad 𝑣=

𝑣𝐴𝑔𝑢𝑎 =

𝜇 𝛿

• Unidad de Medida: POISE (g/cm.s). CENTIPOISE (cP). • Otra Unidad: Pa.s (Kg/m.s ó N.s/m 2)

𝑣=

𝑚2 𝑠𝑒𝑔

1,78𝑥10−6 1 + (0,0337𝑥𝑇℃)

𝜇=

𝑁∗𝑠𝑒𝑔 𝑚2

𝛿=

𝑘𝑔 𝑚3 

Variación de la viscosidad del Hg con la Temperatura.

T°C

Viscosidad (cP)

20

16,61

50

14,25

72

13,51

100

12,58

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d. Viscosidad

e. Cohesión y Adherencia

Sustancia

Viscosidad (kg/m.s)

Agua

0,00105

Glicerina

1,3923

Benceno

0,000673

Aceite

0,391

e. Cohesión y Adherencia  Adherencia:

Es la fuerza de atracción entre las moléculas de cuerpos distintos.

 Debido

a ésta fuerza, se adhieren las partículas de grafito de un lápiz a la superficie del papel, las partículas de tiza a la superficie de la pizarra.

 Cohesión:

Es la fuerza que origina que las moléculas de una sustancia se atraigan mutuamente.

 Los

3 estados de los cuerpos: S, L, G, vienen producidos por la diversa magnitud de la cohesión en ellos (TABLA).

Diferencias principales entre cuerpos sólidos, líquidos y gaseosos. Estado del cuerpo

Sólido

Líquido

Gaseoso

Cohesión

Grande

Pequeña

Inexistente

Volumen

Constante

Constante

No constante (tendencia a la expansión)

Forma del cuerpo

Constante

No constante No constante (adopta la (tendencia a forma del la expansión) recipiente)

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f. Capilaridad

f. Capilaridad

Es consecuencia de la adhesión y cohesión.  Si predomina la adhesión, el liquido moja las superficies solidas con las que está en contacto y se eleva en el punto de contacto.  Si predomina la cohesion, la superficie liquida desciende en el punto de contacto.

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g. Evaporación



La vaporización es un proceso endotérmico porque se requiere energía para separar las moléculas de las fuerzas intermoleculares de atracción que las mantienen unidas.



La energía calorífica necesaria para vaporizar una muestra: ∆𝐻°𝑣𝑎𝑝 (KJ/mol).

g. Evaporación

NOVEDADES g. Evaporación  La 



evaporación aumenta con:

La superficie, porque aumenta el número de moléculas en la posición adecuada para escapar. La temperatura, porque las moléculas poseen mayor energía cinética y velocidad, con la que su escape es más fácil.

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El agua y el significado biológico de sus propiedades

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