Estado Líquido"visiten Mi Blog Allí Estoy Subiendo Nuevos Archivos Http://quimicofiq.blogspot.com/"

1. ESTADO LÍQUIDO: Los tres estados de la materia se pueden comparar si se nota la diferencia entre la trayectoria libre media (la distancia entre colisiones) y el diámetro de una molécula. En un gas, la trayectoria libre media es mucho mayor que el diámetro de una molécula, lo cual da como resultado fuerzas cohesivas débiles, que de corto alcance y producen una baja resistencia al flujo. En los sólidos los átomos de una molécula (Ión) poseen sobre todo movimiento de vibración y, en consecuencia, la trayectoria libre media es menor que un diámetro molecular. En los líquidos la trayectoria libre media es aproximadamente igual al diámetro molecular. El estado líquido se puede considerar como una condición intermedia en la cual se pone de manifiesto algunas de las propiedades que se encuentran ya sea en sólidos o en los gases, tanto a sólidos como gases se los denomina estados condesados. Los líquidos a igual que los gases, so isotrópicos y fluyen fácilmente bajo una fuerza aplicada; pero también, como sólidos, son densos, relativamente incompresibles y tiene propiedades que son determinadas principalmente por la naturaleza y la magnitud de las fuerzas intermoleculares. Con respecto al orden molecular los líquidos también son intermedios entre gases y sólidos. No obstante ser isotrópico la densidad de los líquidos es generalmente sólo el 10% menor que la de su fase sólida, esto debe significar que las moléculas de un líquido están reunidas con cierta regularidad y que no presentan el caos total asociado con las moléculas de su fase gaseosa.

NOTA: ISOTROPO: significa que tienen las mismas propiedades en todas la direcciones, tales como la resistencia mecánica, el índice de refracción, la conductividad eléctrica, son iguales en todas las direcciones.

2. ATRACCIÓN MOLECULAR Y CAMBIO DE FASE: En los líquidos y sólidos, las moléculas están mucho más cercanas en los gases; por tanto, las propiedades de la líquidos que se consideran, como punto de ebullición, presión de vapor, viscosidad y calor de vaporización, depende en forma notable de las fuerzas de las atracciones intermoleculares. Estas fuerzas también se relacionan en forma directa con algunas propiedades de los sólidos, como punto de fusión y calor de fusión.

3. FUERZAS INTERMOLECULARES: Es la fuerza que existe entre una molécula y su vecina. Estas fuerzas varían en un intervalo muy amplio, pero generalmente son mucho más débiles que los enlaces iónicos o covalentes, por ejemplo, sólo se requiere 16KJ/mol para vencer las atracciones intermoleculares entre las moléculas de HCl para llevarlo de líquido a vapor. En cambio se necesita 431KJ/mol para descomponer al HCl en átomos de H y Cl. Se requiere menor energía para vaporizar un líquido o fundirán sólido que para romper los enlaces covalentes de las moléculas. Las moléculas de un líquido deben vencer sus fuerzas de atracción para separarse y formar un vapor. Cuanto más intensas son las fuerzas de atracción, más alta es la temperatura ala que el líquido hierve. Así mismo el punto de fusión de un sólido se incrementa al elevarse la intensidad de las fuerzas intermoleculares.

Se saben que existen 3 tipos de atracción entre moléculas neutras:

a. Fuerzas dipolo-dipolo b. Fuerzas de dispersión de London c. Fuerzas de puente de hidrogeno a. FUERZAS ION-DIPOLO Esta fuerza existe entre un ión y la carga parcial en un extremo de la molécula polar. Las moléculas polares son dipolos, tienen un extremo positivo y uno negativo. Ejemplo: HCl, H2O.

b. FUERZAS DIPOLO-DIPOLO Existe una fuerza dipolo-dipolo entre moléculas neutras polares. Las moléculas polares se atraen cuando el extremo positivo de una de ellas esta cerca del extremo negativo de otra. Las fuerzas dipolo-dipolo sólo son afectadas cuando las moléculas polares están muy juntas, y generalmente son más débiles que las fuerzas ion-dipolo. Las moléculas a veces están en orientación que son atractiva y a veces en orientación repulsiva.Dos moléculas que se atraen pasan más tiempo cerca una de otra que dos que se repelen, por lo que el efecto global es una atracción neta, se observa que “para moléculas con masas y tamaño aproximadamente iguales, las intensidad de las atracciones intermoleculares aumenta al incrementar la bipolaridad”.

c. FUERZAS DE DISPERSIÓN DE LONDON London reconoció que el movimiento de los electrones en un átomo o molécula puede crear un momento dipolar instantáneo. Los átomos no son polares y no poseen un momento bipolar permanente. La distribución media, por ejemplo para el caso del helio, en un momento dado ambos electrones podrían estar en el mismo lado del núcleo. Juntos en ese instante, entonces, el átomo tendría un momento bipolar instantáneo. Dado que los electrones se repelen, los movimientos de los electrones de un átomo influyen en los movimientos de le los electrones de los vecinos cercanos. Así, el dipolo temporal de un átomo puede inducir un dipolo similar en un átomo adyacente y hacer que los átomos se atraigan. Esta interacción atractiva se denomina “fuerzas de dispersión de london”, esta es significativa sólo cuando las moléculas están muy cercas unas a otras. La facilidad con que la distribución de carga de una molécula puede distorsionarse por la acción de un campo eléctrico externo se denomina “polarizabilidad” (es la facilidad en la cual se puede distorsionar la distribución electrónica de un átomo neutro o molécula para producir un dipolo transitivo), en general las moléculas más grandes tienden a tener una polarizabilidad mayor por que tienen un mayor número de electrone y los electrones estan más lejos del núcleo,”la intensidad de las fuerzas de dispersión tiende aumentar al incrementarse el peso molecular”. Así, los puntos de ebullición de las sustancias se elevan a medida que el peso molecular es mayor. La forma molecular también puede influir en la magnitud de las fuerzas de dispersión. Por ejemplo el n-pentano y el neopentano, tienen la misma forma molecular C5H12, pero el npentano tienen un punto de ebullición 27K más alto que el del neopentano.

Las fuerzas de dispersión operan entre todas las moléculas polares o no polares, las fuerzas de dispersión entre las moléculas polares suelen contribuir más a las atracciones intermoleculares que las fuerzas dipolo-dipolo. En el caso del HCl, por ejemplo se estima las fuerzas de dispersión contribuyen de más del 80% de atracción entre las moléculas; las atracciones dipolo-dipolo contribuyen con algo del 20%. Al comparar las intensidades relativas de las atracciones intermoleculares resultan útiles las generalizaciones siguientes:  Si las moléculas tienen forma y peso molecular comparables, las fuerzas de dispersión son aproximadamente iguales. Este caso las fuerzas de atracciónun mayor grado se debe a las fuerzas dipolo-dipolo, y las moléculas más polares tienen las atracciones más fuertes.  Si las moléculas difieren ampliamente en su peso molecular las fuerzas de dispersión suelen ser las decisivas. En este caso, las diferencias en las magnitudes de las fuerzas de atracción casi siempre puede asociarse a diferencias en los pesos moleculares, y las moléculas más masivas tienen atracciones más fuertes.

d. FUERZAS DE PUENTE DE HIDRGENO Los puentes de hidrogeno son un tipo especial de atracción intermolecular que existe entre el átomo de hidrógeno de un átomo polar (H-F, H-O, H-N) y un par de electrones no compartidos en un ion o átomo electronegativo cercano (usualmente un átomo de F, O ó N de otra molécula). Los puentes de hidrogeno suelen ser el tipo más intenso de fuerzas intermoleculares.

PROCESO DEL CAMBIO DE FASE:

Podemos identificar las características generales de los líquidos mediante sus propiedades las cuales se enumeran a continuación. Estas propiedades están relacionados con la cercanía de las moléculas entre si y con las fuerzas de atracción entre las moléculas en estado líquido. 1. expansión Limitada: Los líquidos no se expanden en forma infinita como los gases. 2. Forma: Los líquidos no tienen una forma característica y toma la del recipiente que las contiene. Esta característica es evidente cuando Ud. Derrama un vaso de vino. 3. Volumen: los líquidos conservan su volumen sin importar el tamaño del recipiente que los contienen. 4. Compresibilidad: Los líquidos son sólo ligeramente compresible cuando ocurre algún cambio de temperatura o de presión. Esta falta de compresibilidad es evidente en el fluido de frenos del sistema hidráulica de frenos de un automóvil. 5. Alta Densidad: Tienen densidad mucho mayor que los gases. Ejemplo: Agua en estado líquido a 1000C y 1atm. Densidad = 0.958 g/ml Agua en estado de vapor a 1000C y 1atm. Densidad = 0.598 g/ml = 0.000598 g/ml 6. Visibilidad o Difusión: Un líquido se mezcla o se difundirá en otro líquido en el sea soluble, pero esta miscibilidad es mucho más lenta en los líquidos que en los gases, como se hace muy evidente cuando se mezcla miel en agua. Por lo tanto, las moléculas del líquido al igual que los gases, se encuentran en movimiento constante; pero una molécula de un líquido de agua sólo puede moverse una distancia corta antes de chocar con otra molécula, lo que disminuye su movimiento. Por lo cual la propiedad de miscibilidad o difusión es más lenta que en el caso de los gases.

Fase condensada: Fase condensada se refiere a sólidos y líquidos. Este nombre hace hincapié en la alta densidad de estas dos fases comparada con la baja densidad de los gases. Esta diferencia es una de las más notables entre gases, sólidos, líquidos. El peso de aire de una habitación de tamaño medio no supera los 90Kg; el peso del líquido requerido para llenar el mismo sería de unos cientos de toneladas. Inversamente el volumen por mol es muy grande para gases y muy pequeño para líquidos y sólidos. A temperatura y presión, estándar, un gas ocupa 22.400 cm3/mol, mientras que la mayoría de los líquidos y sóidos ocupan entre 10 a 100 cm3/mol. Bajo estas condiciones, el volumen molar de un gas es entre 500 y 1000 veces mayor que el de un líquido o un sólido. Si la razón de volumen del gas al volumen del líquido es 1000 entonces la razón de la distancia entre las moléculas del gas y las del líquido es la raíz cúbica de este valor, o sea diez es el promedio