2.-Líquidos y Sólidos
» Propiedades de los líquidos
· Viscosidad
· Tensión superficial
» Equilibrio líquido-vapor:
· Presión de vapor
· Presión de vapor frente a la Tª
· Punto de ebullición
· Temperatura y presión críticas
» Diagramas de fase:
» Fuerzas intermoleculares:
· Fuerzas de dispersión (London)
· Fuerzas dipolares
· Enlaces de hidrógeno
Sólidos y líquidos
Propiedades de los líquidos
Comparación molecular entre sólidos y líquidos
Enfriar o
comprimir
Calentar
o reducir
presión
GASES
-Desorden total
-Partículas tienen completa
libertad de movimiento.
-Partículas tienden a estar
alejadas entre si
- Forma y volumen
indeterminado.
Sólidos y líquidos
Enfriar
Calentar
LÍQUIDOS
-Menor desorden
-Partículas tienen
movimiento relativo entre si
-Partículas tienen mayor
cohesión (juntas)
- Forma determinada al
recipiente que los contiene
SÓLIDOS
-Orden
-Partículas fijas en una
posición determinada.
-Partículas unidas entre si
- Forma y volumen
determinado
Propiedades de los líquidos
Viscosidad
La viscosidad es la resistencia de un líquido a fluir.
 Un líquido fluye cuando las moléculas resbalan unas sobre otras.
 La viscosidad será mayor cuando las fuerzas intermoleculares
sean más fuertes.
Tensión superficial
La energía necesaria para aumentar el área superficial de un líquido.
 La superficie de un líquido se comporta como una membrana o barrera
 Esto se debe a las desiguales fuerzas de atracción entre las moléculas
y la superficie
Sólidos y líquidos
Propiedades de los líquidos
- Fuerzas de cohesión que unen las moléculas unas a otras.
- Fuerzas de adhesión que unen las moléculas a la superficie.
La forma del menisco en la superficie de un líquido:
» Si las fuerzas adhesivas
son
mayores
que
las
fuerzas de cohesión, la
superficie del líquido es
atraída hacia el centro del
contenedor. Por ello, el
menisco toma forma de U.
Sólidos y líquidos
» Si las fuerzas de cohesión
son mayores que las de
adhesión, el menisco se
curva hacia el exterior.
Propiedades de los líquidos
Capilaridad:
Cuando un tubo de vidrio muy estrecho (capilar) se
introduce en un líquido, el nivel del menisco sube y a este efecto se
le conoce como capilaridad.
Sólidos y líquidos
Equilibrio líquido-vapor
Presión de vapor
Moléculas en estado vapor
Moléculas que pasan a vapor (se vaporizan)
Moléculas que pasan al líquido (se condensan)
Sólidos y líquidos
Equilibrio líquido-vapor
Cuando la velocidad de condensación se hace igual a la
velocidad de vaporización, el líquido y el vapor están en un estado de
equilibrio dinámico:
Líquido
Vapor
La presión ejercida por el vapor se mantiene constante una vez
alcanzado el equilibrio dinámico, y se conoce como presión de vapor de
un líquido.
La presión de vapor de un
líquido siempre aumenta al aumentar
la temperatura.

Sólidos y líquidos
Pv
Tª
Equilibrio líquido-vapor
Punto de ebullición
- Un líquido hierve a una temperatura a la que su presión de vapor
igual a la presión sobre su superficie.
- Hay dos formas para conseguir que un líquido hierva:
· Aumentar la Tª
· Disminuir la presión
- Si Pext = 1 atm  Punto de ebullición normal
Sólidos y líquidos
Cambios de fases
Gas
Vaporización
E
N
E
R
G
I
A
Condensación
Sublimación
líquido
Solidificación
Fusión
Sólido
Sólidos y líquidos
Deposición o
sublimación
regresiva
Cambios de estados
Cambios energéticos que acompañan a los cambios de fase:






Sublimación : Hsub > 0 (endotérmico).
Vaporización : Hvap > 0 (endotérmico).
Fusión : Hfus > 0 (endotérmico).
Deposición : Hdep < 0 (exotérmico).
Condensación : Hcon < 0 (exotérmico).
Solidificación : Hfre < 0 (exotérmico).
Ejemplo: Vaporización
ΔHvap = Hvapor – Hliquid = - ΔHcondensation
Sólidos y líquidos
Diagramas de fases
CURVA DE CALENTAMIENTO
Es un representación del cambio de Tª frente al calor añadido
Vapor de agua
Agua líquida y vapor
(vaporización)
Agua líquida
Hielo y agua liq (fusión)
Hielo
Calor añadido (cada división corresponde a 4 kJ)
Sólidos y líquidos
Diagramas de fases
Un diagrama de fases es un gráfico que muestra las
presiones y temperaturas a las que están en equilibrio diferentes
fases. (Se representa la T vs P)
Presión
Punto de :
-Ebullición/condensación
-Sublimación
-Fusión/Congelación
Punto
Triple
Temperatura
Sólidos y líquidos
Fuerzas Intermoleculares
Fuerzas de Van der Waals
- Fuerzas de London
- Fuerzas dipolo-dipolo
- Fuerzas por puentes de hidrógeno


Dipolos instantáneos.

El movimiento de los electrones en el orbital producen
polarización no permanente.
Dipolos inducidos.

Los electrones se mueven produciendo un dipolo en la molécula
debido a una fuerza exterior.
Sólidos y líquidos
Fuerzas Intermoleculares
FUERZAS DE DISPERSION DE LONDON
-Son las fuerzas intermoleculares más débiles que hay.
» Se producen por la atracción dipolo instantáneo-dipolo inducido.
-Se producen entre dos moléculas no-polares adyacentes que se afectan
mutuamente. El núcleo de un átomo (en la molécula) atrae los electrones
del átomo adyacente. Esta atracción causa que la nube de electrones se
distorsione. En ese instante se forma una molécula polar, debido al
dipolo instantáneo que se forma.
» Relacionado con la polarizabilidad en la molécula.
Sólidos y líquidos
Fuerzas Intermoleculares
Fuerzas dipolo-dipolo
- Interacción entre un dipolo en una molécula y un dipolo en la
molécula adyacente.
- Las fuerzas dipolo-dipolo existen entre moléculas polares
neutras.
-Son fuerzas más débiles que las fuerzas ión-dipolo.
Sólidos y líquidos
Fuerzas Intermoleculares
Interacciones dipolo-dipolo
Sólidos y líquidos
Fuerzas Intermoleculares
Fuerzas ión-dipolo
-Interacción entre un ión (Na+ ó Cl-) y un
dipolo (una molécula dipolar =agua)
- Son las más fuertes de las fuerzas
intermoleculares
Sólidos y líquidos
Fuerzas Intermoleculares
Enlaces de hidrógeno
- Es un caso especial de las fuerzas dipolo-dipolo.
- Son fuerzas intermoleculares muy fuertes. De los tres tipos de
fuerzas de Van der Waals son las más fuertes.
-El enlace de hidrógeno requiere que el H este unido (enlazado) a un
elemento electronegativo. Estas fuerzas de enlace de hidrógeno se
hacen más importantes entre compuestos con F, O y N.
Enlaces por puentes de
hidrógeno entre moléculas de HF
Sólidos y líquidos
Fuerzas Intermoleculares
Punto de
ebullición
normal (K)
Masa molecular (u)
 Al aumentar el valor de las fuerzas debidas a los enlaces por
puentes de hidrógeno, aumenta el punto de ebullición.
Sólidos y líquidos
Fuerzas Intermoleculares
Enlaces de hidrógeno en la molécula de agua
Alrededor de las moléculas
Sólidos y líquidos
En el sólido
En el líquido
Propiedades de las sustancias
La mayoría de las sustancias que son gases o líquidos son
moleculares a 1atm y 25ºC, pero hay tres tipos de sólidos no moleculares
como son sólidos covalentes, iónicos y metales).
Tipos de sustancias:
1- Sustancias moleculares
2- Sólidos de red covalentes
3- Sólidos iónicos
4- Metales
Características de las sustancias moleculares:
-Existen como entidades moleculares independientes.(Gases nobles, H2,
CO2, I2, CH4, Br2, hidrocarburos, NH3, HCl, ...)
- No conductoras de la electricidad en estado puro.
- Son insolubles en agua, pero solubles en disolventes no polares (CCl4 o
benceno)
- Puntos de ebullición y de fusión bajos. (Fuerzas intermoleculares
débiles)
Sólidos y líquidos
Propiedades de las sustancias
Características de los sólidos de red covalente
- Los átomos están unidos por una red continua de enlaces covalentes.
- Malos conductores eléctricos.
- Insolubles en todos los disolventes comunes.
- Puntos de fusión muy elevados (1000ºC)
- Ejemplos comunes: C (grafito/diamante) Pf= 3500 ºC
Cuarzo (Silicatos: SiO2, SiO32-, Si4O104-, ..)
Características de los sólidos iónicos
- Se mantienen unidos por fuerzas electrostáticas intensas entre
iones contiguos con cargas opuestas. (NaCl, MgO, Na2CO3, ...)
- Muchos compuestos iónicos son solubles en agua y disolventes
polares. (Son insolubles en disolventes apolares)
- No conducen la electricidad, puesto que los iones tienen posiciones
fijas en la estructura sólida. Sin embargo son buenos conductores
cuando están fundidos o disueltos en agua.
- No son volátiles y tienen un punto de fusión alto.
Sólidos y líquidos
Estructuras cristalinas
Los cristales tienen formas geométricas definidas debido a
que los átomos o iones, están ordenados según un patrón tridimensional
definido.
Mediante la técnica de difracción de Rayos X, podemos
obtener información básica sobre las dimensiones y la forma geométrica
de la celda unidad, la unidad estructural más pequeña, que repetida en las
tres diemensiones del espacio nos genera el cristal .
Celda
unidad
Sólidos y líquidos
Estructuras cristalinas
Celdas unidad en el sistema cristalino cúbico
Cúbica sencilla
Sólidos y líquidos
Cúbica centrada
en el cuerpo
Cúbica centrada
en las caras
Estructuras cristalinas
Cloruro de Cesio
- C.U: cúbica centrada en el cuerpo
- Nº de coordinación para ambos iones es 8
Sólidos y líquidos
Estructuras cristalinas
Cloruro Sódico
- C.U: cúbica centrada en las caras para los aniones
- Nº de coordinación para ambos iones es 6
- Los cationes ocupan todos los huecos octaédricos
Sólidos y líquidos
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Liquidos y solidos (S.Villa)