estados de agregaciÓn de los sistemas materiales

ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LOS SISTEMAS MATERIALES

SÓLIDO, LÍQUIDO Y GAS

LA MASA PERMANECE CONSTANTE PERO EL VOLUMEN CAMBIA

ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LOS SISTEMAS MATERIALES

¿Volumen fijo?

¿Forma fija?

¿Compresibles? ¿Fluyen?

Sólido SÍ SÍ NO NO

Líquido SÍ NO UN POCO SÍ

Gas NO NO SÍ SÍ

TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR

1. MATERIA CONSTITUIDAPOR UN GRAN NÚMERO DE PARTÍCULAS

2. LAS PARTÍCULAS OCUPAN MUY POCO ESPACIO, DEJANDO HUECOS

3. PARTÍCULAS EN CONTINUO MOVIMIENTO, CHOCANDO ENTRE SÍ Y CONTRA LAS PAREDES DEL RECIPIENTE

4. MOVIMIENTO DETERMINADO POR DOS TIPOS DE FUERZAS: REPULSIVAS Y ATRACTIVAS

TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR

SÓLIDOS: PARTÍCULAS MUY PRÓXIMAS QUE VIBRAN EN TORNO A POSICIONES FIJAS

LÍQUIDOS: PARTÍCULAS MUY PRÓXIMAS UNIDAS POR FUERZAS MÁS DÉBILES-DESLIZAMIENTO DE UNAS SOBRE OTRAS

GASES: PARTÍCULAS MUY ALEJADAS. FUERZAS DE ATRACCIÓN MUY DÉBILES

TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR

2. LEYES DE LOS GASES GASES: SE CARACTERIZAN PORQUE SU

VOLUMEN DEPENDE DE LA PRESIÓN Y TEMPERATURA A QUE SE ENCUENTRAN

EN LOS SIGLOS XVII Y XVIII SE REALIZARON ESTUDIOS QUE LLEVARON A ESTABLECER LAS LEYES DE LOS GASES:› LEY DE BOYLE Y MARIOTTE relación p-V a T =

cte› LEY DE CHARLES Y GAY-LUSSAC relación V-T

a p = cte› LEY DE GAY – LUSSAC relación p-T a V = cte

2. LEYES DE LOS GASES LEY DE BOYLE Y MARIOTTE:

DETERMINARON QUE EL VOLUMEN DE UN GAS A TEMPERATURA CONSTANTE ES INVERSAMENTE PROPORCIONAL A LA PRESIÓN A QUE SE ENCUENTRA. ASÍ, SE CUMPLE QUE:

p1·V1 = p2·V2 (T = cte)

2. LEYES DE LOS GASES LEY DE CHARLES Y GAY-LUSSAC:

DETERMINARON QUE EL VOLUMEN DE UNA CANTIDAD DE GAS A PRESIÓN CONSTANTE ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL A SU TEMPERATURA ABSOLUTA

V1/T1= V2 /T2 (p = cte)

2. LEYES DE LOS GASES LEY DE GAY-LUSSAC: DETERMINÓ LA

RELACIÓN ENTRE PRESIÓN Y TEMPERATURA DE UN GAS A VOLUMEN CONSTANTE (EL GAS NO PUEDE DILATARSE NI CONTRAERSE POR LO QUE, AL AUMENTAR LA TEMPERATURA, EXPERIMENTA UN CAMBIO DE PRESIÓN)

p1/T1= p2 /T2 (V = cte)

2. LEYES DE LOS GASES LEY GENERAL DE LOS GASES IDEALES:

p·V/T = cte PARA UNA MISMA CANTIDAD DE GAS, EN

DIFERENTES CONDICONES DE p, T Y V, SE CUMPLE QUE: p1·V1/T1 = p2·V2/T2

› Si T = cte Ley de Boyle y Mariotte p1·V1 = p2·V2

› Si p = cte Ley de Charles y Gay-Lussac V1/T1 = V2/T2

› Si V = cte Ley de Gay-Lussac p1/T1 = p2/T2

3. ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES LOS GASES TIENEN DENSIDADES MUY BAJAS SUELE MEDIRSE SU VOLUMEN (PARA

SÓLIDOS SÍ SE MIDE LA MASA) SE DETERMINA EL NÚMERO DE MOLES DE UN

GAS CONOCIDO SU VOLUMEN Y SU VOLUMEN MOLAR n = V/Vm

VOLUMEN MOLAR (Vm)= VOLUMEN QUE OCUPA UN MOL DE GAS› PPIO DE AVOGADRO EN LAS MISMAS

CONDICIONES, TODOS LOS GASES TIENEN EL MISMO VOLUMEN MOLAR VOLUMEN NORMAL EN CONDICIONES NORMALES

(c.n.) , QUE EQUIVALE A 1 atm Y 0 º C = 22,4 L

3. ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES VOLUMEN MOLAR (Vm)= VOLUMEN QUE

OCUPA UN MOL DE GAS› PARA CALCULARLO A CUALQUIER

TEMPERATURA, APLICAMOS LA LEY GENERAL DE LOS GASES IDEALES p·V/T = cte

› ASÍ, PARA UN MOL DE GAS EN CONDICIONES NORMALES, SE CUMPLE QUE p·Vm/T = R

› R = constante molar de los gases = 0,082 atm·L/(mol·K)

› R = constante molar de los gases = 8,31 J/(mol·K)

DE DONDE SE OBTIENE:

3. ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES› n= V/Vm V = n·Vm = n· R·T/P

› ECUACIÓN DE ESTADO DE LOS GASES IDEALES O ECUACIÓN DE CLAPEYRON: p·V = n·R·T

› ASÍ, PODEMOS DETERMINAR LA MASA MOLECULAR DE UN GAS TENIENDO EN CUENTA QUE

p·V = n·R·T = (m/M)·R·T M = (m·R·T)/(p·V) = r·R·T/p

M = r·R·T/p

4. MEZCLA DE GASES LA PRESIÓN EJERCIDA POR UN GAS

CONFINADO EN UN RECIPIENTE DEPENDE DEL NÚMERO DE MOLES QUE TENGAMOS DE ESE GAS

LEY DE DALTON DE LAS PRESIONES PARCIALES› “EN UNA MEZCLA DE GASES, CADA COMPONENTE

CONTRIBUYE A LA PRESIÓN TOTAL EN FUNCIÓN DE SU NÚMERO DE MOLES”

› P = nGAS·(R·T/V)

4. MEZCLA DE GASES› P = nGAS·(R·T/V)› DONDE nGAS = nA + nB + nC + …

ASÍ, P = nA·(R·T/V) + nB·(R·T/V)+nC·(R·T/V)+..

LEY DE DALTON DE LAS PRESIONES PARCIALES:

P = PA + PB + PC + …. NOS DICE QUE LA PRESIÓN EJERCIDA POR UNA

MEZCLA DE GASES ES IGUAL A LA SUMA DE LAS PRESIONES PARCIALES DE SUS COMPONENTES

4. MEZCLA DE GASES LA PRESIÓN PARCIAL DE UN GAS ES LA

PRESIÓN QUE EJERCERÍA ESE GAS SI FUERA EL ÚNICO PRESENTE EN EL RECIPIENTE (OCUPANDO TODO EL VOLUMEN):

PA = nA·(R·T/V) P = nGAS·(R·T/V)

PA/P =nA/nGAS PA = P·(nA/nGAS) = P·xA

Donde xA es la fracción molar del gas A

5. DISOLUCIONES MEZCLA HOMOGÉNEA DE DOS O MÁS

SUSTANCIAS:› DISOLVENTE: COMPONENTE MAYORITARIO› SOLUTO: COMPONENTE MINORITARIO

MUY UTILIZADAS EN LAS EMPRESAS› FACILITAN REACCIONES› PERMITEN MEDIR CANTIDADES PEQUEÑAS CON APARATOS RELATIVAMENTE SENSIBLES

5. DISOLUCIONES TIPOS DE DISOLUCIONES

5. DISOLUCIONES SOLUBILIDAD:

› ES LA MÁXIMA CANTIDAD DE SOLUTO QUE SE PUEDE DISOLVER EN UNA CANTIDAD DETERMINADA DE DISOLVENTE A UNA TEMPERATURA DETERMINADA Suele expresarse en gramos de soluto disueltos en

100 gramos de disolvente› FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SOLUBILIDAD:

CARACTERÍSTICAS DEL DISOLVENTE CARACTERÍSTICAS DEL SOLUTO TEMPERATURA PRESIÓN (EN EL CASO DE GASES)

5. DISOLUCIONES SÓLIDOS EN LÍQUIDOS

› LA SOLUBILIDAD AUMENTA AL AUMENTAR LA TEMPERATURA

5. DISOLUCIONES GASES EN LÍQUIDOS:

› LA SOLUBILIDAD DISMINUYE AL AUMENTAR LA TEMPERATURA

› LA SOLUBILIDAD AUMENTA AL AUMENTAR LA PRESIÓN

5. DISOLUCIONES EXPRESIONES DE LA CONCENTRACIÓN

› CONCENTRACIÓN EN MASA (g/L)› PORCENTAJE EN MASA› PORCENTAJE EN VOLUMEN› CONCENTRACIÓN MOLAR (MOLARIDAD)› CONCENTRACIÓN MOLAL (MOLALIDAD)› FRACCIÓN MOLAR