sistemas de dispersion
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Un aporte para estudiantes de cienciasTRANSCRIPT
TEMA 3
Naturaleza y propiedades generales de
sólidos, líquidos y gases
QUÍMICA
Prof. Fredy Rodríguez
Naturaleza y propiedades generales Naturaleza y propiedades generales de los sólidosde los sólidos
Naturaleza y propiedades generales Naturaleza y propiedades generales de los sólidosde los sólidos
Propiedades Macróscopicas: Naturaleza Partículas:
Iones Átomos Moléculas
FuerzasForma y Volúmenes propiosIncomprensiblesNo fluyen
Nodos o Nudos: Celdas Unitarias: Red o Retículo Cristalino
Estructura Interna: Regular/ Tridimensional: Forma externa
característica (Cristalografía)
Contacto
Fuerzas Atractivas
Tipos de SólidosTipos de Sólidos
Sólido AmorfoSólido Amorfo
Sólido CristalinoSólido Cristalino
Sólidos AmorfosSólidos Amorfos
Sin retículo Sin forma geométrica definida Partículas al azar PF no definido Ejemplos: Vidrio, Caucho, Alquitrán,
Plásticos
Sólidos Cristalinos o Sólidos Cristalinos o VerdaderosVerdaderos
Con RetículoForma geométrica definida
PF definido
Sólidos Cristalinos o Sólidos Cristalinos o VerdaderosVerdaderos
Naturaleza y Propiedades Generales Naturaleza y Propiedades Generales de los Líquidosde los Líquidos
Naturaleza y Propiedades Generales de los Gases
Moléculas no unidas poseen libertad de movimiento.
Fuerzas de V der W nula cuando las moléculas están separadas.
Sin forma adquieren la forma del recipiente.
Sin tamaño ocupan el volumen del recipiente.
Las moléculas ejercen presión sobre las paredes del recipiente.
La presión de un gas se debe a choques y rebotes de las moléculas con las paredes.
Si P V.P V. Si P V.P V.
Si Si TT VV
Naturaleza y Propiedades Generales de los Gases
VV depende depende
de la de la PP
VV depende depende
de la de la TTTodos los gases se comportan así, esto se describe por las LEYES DE LOS GASES IDEALES que maneja V, P, T y número de moléculas.
ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES P . V n . R . T
Interconversión Líquido - Gas
Presión de vapor (t°C) Presión de los vapores en equivalencia con el líquido
T°C Naturaleza Líquido Velocidad de evaporación = veloc. Condensación
Punto de Ebullición Punto de Fusión
PUNTO DE FUSIÓN Y PUNTO DE PUNTO DE FUSIÓN Y PUNTO DE EBULLICIÓNEBULLICIÓN
• Propiedades características de las sustancias que Propiedades características de las sustancias que nos permite identificarlas.nos permite identificarlas.
Temperatura que permanece Temperatura que permanece constante mientras el sistema constante mientras el sistema
cambia de estado LÍQUIDO a estado cambia de estado LÍQUIDO a estado GASEOSO. Depende de la presión GASEOSO. Depende de la presión
del sistemadel sistema..
Temperatura que permanece constanteTemperatura que permanece constantemientras el sistema cambia de estadomientras el sistema cambia de estado
SÓLIDO a estado LÍQUIDO. Depende de laSÓLIDO a estado LÍQUIDO. Depende de lapresión del sistema.presión del sistema.
PUNTO DE PUNTO DE FUSIÓNFUSIÓN::
PUNTO DE PUNTO DE EBULLICIÓNEBULLICIÓN::
CAMBIOS DE ESTADOCAMBIOS DE ESTADO
S Ó L I D OS Ó L I D O L Í Q U I D OL Í Q U I D O G A S E O S G A S E O S OO
Sublimación
fusión vaporización
Deposición
solidificación condensación
TEMA 3
Sistemas dispersos
QUÍMICA
Sistemas Dispersos
Sol (sol .+ líq.)Emulsión (líq. + líq.)Gel (retículo +
líquido)Aerosol:
Niebla (líq. + gas) Humo (sólido +
gas)
Fenómenos Tyndall Fenómenos Tyndall Mov. Browniano Sedimentación
Abierto: ctes. de Convección
Aislado: gradación: Gravedad Mov. Browniano
Tipos de sistemas Tipos de sistemas coloidalescoloidales
Sistemas Dispersos
Dispersiones coloidales o Dispersiones coloidales o coloidescoloides
CaracterísticaCaracterísticass
1- Efecto Tyndall1- Efecto Tyndall
2- Movimiento Browniano2- Movimiento Browniano
Choque de las partículas contra las moléculas de la fase dispersora, evita que se depositen en el
fondo.
CaracterísticaCaracterísticass
3- 3- AdsorciónAdsorción
4- Tienen carga 4- Tienen carga eléctricaeléctrica
-+
+
+ +
++--
--
-++
+ +
+
-
----
+
- ---
Adhesión de partículas a la superficie. Responsable de la estabilidad y la carga.
Por adsorción selectiva de partículas cargadas o por disociación de macromoléculas.
Les da estabilidad y les permite su separación por electroforesis.
TEMA 3
Disoluciones
QUÍMICA
Sistemas Sistemas HomogéneosHomogéneos
Ejemplo:Ejemplo: Agua salada Agua salada
No se observan ni con M.E.No se observan ni con M.E.
Menores a 10Menores a 10-7-7 centímetroscentímetros
Formados por:
SolutoSoluto Se halla en menor proporción.
SolventeSolvente Se halla en mayor proporción.
+
Agua salada
Concentración
FÍSICAS FÍSICAS
Se refiere a la cantidad de soluto que hay en una determinada
cantidad de solvente o solución.
QUÍMICASQUÍMICAS
Se expresa en unidades:
UNIDADEUNIDADES S
FÍSICASFÍSICAS
PORCENTAJE PESO EN PESO PORCENTAJE PESO EN PESO %P/P%P/P
UNIDADEUNIDADES S
QUÍMICAQUÍMICASS
MOLALIDAD (m) MOLALIDAD (m)
FRACCIÓN MOLAR (X)FRACCIÓN MOLAR (X)
PORCENTAJE PESO EN VOL. PORCENTAJE PESO EN VOL. %P/V%P/V PORCENTAJE VOL. EN VOL. %V/VPORCENTAJE VOL. EN VOL. %V/V
MOLARIDAD (M) MOLARIDAD (M)
NORMALIDAD (N) NORMALIDAD (N)
UNIDADES FÍSICASUNIDADES FÍSICAS PORCENTAJE PESO EN PESO PORCENTAJE PESO EN PESO %P/P%P/P
““Masa en gramos de soluto por cada 100 gramos de Masa en gramos de soluto por cada 100 gramos de solución.” solución.”
% P/P = Masa de soluto (g) 100 g de solución
Por ejemplo: Na (OH) al 10% contendrá 10 gramos del hidróxido Por ejemplo: Na (OH) al 10% contendrá 10 gramos del hidróxido por cada 100 gramos de solución.por cada 100 gramos de solución.
UNIDADES FÍSICASUNIDADES FÍSICAS PORCENTAJE PESO EN VOL %P/VPORCENTAJE PESO EN VOL %P/V
““Masa en gramos de soluto por cada 100 mL de Masa en gramos de soluto por cada 100 mL de solución.” solución.”
% P/V = Masa de soluto (g) 100 mL de solución
Por ejemplo: CaClPor ejemplo: CaCl22 al 5% P/V contendrá 5 gramos de la sal por al 5% P/V contendrá 5 gramos de la sal por
cada 100 mL de solución.cada 100 mL de solución.
UNIDADES FÍSICASUNIDADES FÍSICAS PORCENTAJE VOL EN VOL %V/VPORCENTAJE VOL EN VOL %V/V
““Volumen de soluto por cada 100 mL de solución.” Volumen de soluto por cada 100 mL de solución.”
% V/V = Volumen de soluto (mL) 100 mL de solución
Por ejemplo: Etanol al 25% V/V contendrá 25 mL de etanol por Por ejemplo: Etanol al 25% V/V contendrá 25 mL de etanol por cada 100 mL de solución.cada 100 mL de solución.
UNIDADES QUÍMICASUNIDADES QUÍMICAS
MOLALIDAD (m) MOLALIDAD (m)
““Número de moles de soluto por cada kilogramos de Número de moles de soluto por cada kilogramos de solvente.” solvente.”
m = moles de soluto 1000 g de solvente
UNIDADES QUÍMICASUNIDADES QUÍMICAS
MOLARIDAD (M) MOLARIDAD (M)
““Número de moles de soluto por cada litro de solución.” Número de moles de soluto por cada litro de solución.”
M = moles de soluto 1000 mL de solución
Por ejemplo: NaCl 2 M contendrá 2 moles de NaCl por litro de Por ejemplo: NaCl 2 M contendrá 2 moles de NaCl por litro de solución.solución.
UNIDADES QUÍMICASUNIDADES QUÍMICAS
NORMALIDAD (N) NORMALIDAD (N)
““Número de equivalentes-gramo de soluto por cada litro Número de equivalentes-gramo de soluto por cada litro de solución.” de solución.”
N = nº eq-g de soluto 1000 mL de solución
Por ejemplo: HCl 2 N contendrá 2 equivalentes-gramo de HCl por Por ejemplo: HCl 2 N contendrá 2 equivalentes-gramo de HCl por litro de solución.litro de solución.
UNIDADES QUÍMICASUNIDADES QUÍMICAS
FRACCIÓN MOLAR (X) FRACCIÓN MOLAR (X)
““Número de moles del componente A por la suma del Número de moles del componente A por la suma del número de moles total de la solución.” número de moles total de la solución.”
X = moles de A moles totales
SOLUBILIDADSOLUBILIDAD
Es la cantidad máxima de soluto que puede disolverse en una cantidad dad
de solvente, a una Temperatura determinada
La solución que se obtiene en estas condiciones se denomina solución solución
saturadasaturada
La solubilidad se expresa en general en La solubilidad se expresa en general en gramos de soluto por 100 gramos de gramos de soluto por 100 gramos de
disolvente.disolvente.
Las Curvas de Solubilidad muestran las variaciones
de solubilidad con la temperatura
SOLUBILIDADSOLUBILIDAD
No SaturadasNo Saturadas Contienen menor cantidad de soluto que el que Contienen menor cantidad de soluto que el que
puede haber en una solución saturadapuede haber en una solución saturada..
DisolucionesDisoluciones
SaturadasSaturadasContienen la máxima cantidad de soluto que un Contienen la máxima cantidad de soluto que un disolvente puede disolver, a una temperatura disolvente puede disolver, a una temperatura
constante.constante.
SobresaturadasSobresaturadas Contienen más soluto que el que puede haber en Contienen más soluto que el que puede haber en
una solución saturadauna solución saturada..
SOLUBILIDADSOLUBILIDAD
Sólido en líquidoSólido en líquido
Líquido en líquidoLíquido en líquido
Gas en líquidoGas en líquido
Sólido en líquidoSólido en líquido
Los sólidos se disuelven por medio de una DIFUSIÓN del sólido, el cual se rodea de
moléculas del disolvente.Factores que favorecen la solubilidad:•El de la superficie del sólido la solubilidad.
•La agitación acelera el proceso de disolución.
•La presión no modifica mayormente la solubilidad.
Sólido en líquidoSólido en líquido
Factores que favorecen la solubilidad:
• Temperatura (coeficiente térmico de solubilidad).
a) Si durante la disolución de un compuesto se absorbe calor (calor de disolución -)Proceso endotérmico
ST + SV + CALOR ₌ SN
En estos sistemas al la temperatura la solubilidad.
Sólido en líquidoSólido en líquido
Factores que favorecen la solubilidad:
• Temperatura (coeficiente térmico de solubilidad).
b) Si durante la disolución de un compuesto se desprende calor (calor de disolución +)Proceso exotérmico
ST + SV ₌ SN + CALOR
En estos sistemas al la temperatura la solubilidad.
Líquido en líquidoLíquido en líquido
Pueden ocurrir tres casos:
• Que sean completamente miscibles ( no existe punto de saturación).
• Que sean parcialmente miscibles. (se disuelven hasta un cierto grado y ocurre la saturación). agua + éter etílico.• Que sean inmiscibles.
Líquido en líquidoLíquido en líquido
Factores que favorecen la solubilidad:
• T : Al variar la T, varía la solubilidad en diferentes direcciones en líquidos parcialmente miscibles .
• P : Al variar la P no se modifica la solubilidad.
Gas en líquidoGas en líquido
Velocidad de disolución
Velocidad deescape
EQUILIBRIO
SOLUCIÓN SATURADA
SOLUBILIDAD
Gas en líquidoGas en líquido
Factores que favorecen la solubilidad:
• T : Al la temperatura la solubilidad.
“ Debido a que aumenta la energía cinética de las moléculas del gas disueltas y esto favorece que se
escapen del líquido.”
• P : Al P la solubilidad. “ Debido a que aumenta el número de colisiones del gas
con la superficie y aumenta la velocidad de captura.”
Gas en líquidoGas en líquido
LEY DE HENRY
““LA SOLUBILIDAD DE UN GAS DISUELTO EN UN LA SOLUBILIDAD DE UN GAS DISUELTO EN UN LÍQUIDO ES PROPORCIONAL A LA PRESIÓN PARCIAL LÍQUIDO ES PROPORCIONAL A LA PRESIÓN PARCIAL
DEL GAS SOBRE EL LÍQUIDO.”DEL GAS SOBRE EL LÍQUIDO.”
X k P