Presentación - Semana 17, Módulo 08

Fuerzas intermoleculares, líquidos y sólidos Semana 17 Mgtr. Oswaldo Tobías

Módulo # 08

Módulo 6

Módulo 3

Los conocimientos previos necesarios para el estudio del módulo son:

Conocimientos previos

Los temas que se estudiarán en el módulo corresponden al capítulo 11 del libro “Química”, 13ª edición, de Raymond Chang y Jason Overby:

Sumario

Fuente: Brown(2004)

Las fuerzas intermoleculares son las fuerzas que existen entre las moléculas de una sustancia. Son importantes para establecer la forma y el comportamiento de la materia.

Fuerzas intermoleculares

Tensión superficial Las moléculas de la superficie experimentan una fuerza neta hacia adentro. Esta fuerza tira de las moléculas de la superficie para llevarlas al interior y así reducir el área superficial. La fuerza hacia adentro también hace que las moléculas de la superficie se junten más, lo que hace que el líquido se comporte como si tuviera una “piel”. Una medida de las fuerzas hacia adentro que deben vencerse para expandir el área superficial de un líquido está dada por su tensión superficial.

Propiedades de los líquidos

Propiedades de los líquidos

Viscosidad Esta propiedad tiene que ver con la facilidad con que las moléculas individuales del líquido pueden moverse unas respecto a otras, por tanto, depende de las fuerzas intermoleculares. Para cualquier sustancia, la viscosidad disminuye al aumentar la temperatura. Es decir, la viscosidad depende de la temperatura de la sustancia.

Propiedades de los líquidos

Presión de vapor Después de un tiempo, la presión del vapor alcanzará un valor constante que se conoce como presión de vapor. Cuanto más débiles son las fuerzas de atracción, mayor es el número de moléculas que pueden escapar.

Propiedades de los líquidos

Volatilidad Cuando hay evaporación en un recipiente abierto, el vapor se dispersa alejándose del líquido. Poco o nada, de él regresa a la superficie del líquido para alcanzar el equilibrio. La formación del vapor continúa hasta que el líquido se evapora en su totalidad.

Propiedades de los líquidos

Punto de ebullición La temperatura de ebullición aumenta al incrementarse la presión externa. El punto de ebullición de un líquido a una presión de 1 atm se conoce como punto normal de ebullición. Esta propiedad de los líquidos depende en parte de las fuerzas de atracción dentro del líquido.

Las fuerzas intermoleculares se relacionan con las propiedades de los líquidos de la siguiente forma:

Relación de las propiedades de los líquidos con las fuerzas intermoleculares

Sólidos cristalinos Sólidos amorfos

Los sólidos pueden ser:

Estructuras de sólidos

La celda unitaria es la unidad repetitiva más pequeña que posee toda la simetría característica del arreglo atómico, iónico o molecular.

El orden característico de los sólidos cristalinos permite tener una imagen de todo un cristal examinando solo una pequeña parte de él.

Celdas unitarias y red cristalina

Hay tres tipos de celdas unitarias cúbicas:

Es la más sencilla de las celdas. Todas las aristas de la celda tienen la misma longitud y todos los ángulos son de 90°.

Celda unitaria cúbica

Celda unitaria cúbica

Celda cúbica primitiva o simple Celda cúbica centrada en el cuerpo Celda cúbica centrada en las caras

A partir de los datos de una celda unitaria se puede calcular la densidad para una sustancia química:

Cálculo de densidad a partir de celdas unitarias

Fuente: Chang y Overby (2020)

Relación longitud de la arista y radio atómico

Fuente: Chang y Overby (2020)

Las estructuras y propiedades de los cristales, como punto de fusión, densidad y dureza están determinadas por el tipo de fuerzas que mantienen unidas las partículas.

Tipos de sólidos cristalinos