ESTADO LÍQUIDO, SOLUCIONES, SUSPENSIONES Y COLOIDES

4. ESTADO LÍQUIDO, SOLUCIONES, SUSPENSIONES Y COLOIDES

4.1. Estado líquido

El líquido es uno de los tres estados de agregación de la materia. Un líquido es un fluido cuyo volumen es constante en condiciones de temperatura y presión constantes y su forma es esférica. Sin embargo, debido a la gravedad ésta queda definida por su contenedor. Un líquido ejerce presión en el contenedor con igual magnitud hacia todos los lados. Si un líquido se encuentra en reposo, la presión que ejerce está dada por:

Donde ρ es la densidad del líquido y z es la distancia del punto debajo de la superficie.

Los líquidos presentan tensión superficial y capilaridad, generalmente se expanden cuando se incrementa su temperatura y se comprimen cuando se enfrían. Los objetos inmersos en algún líquido son sujetos a un fenómeno conocido como flotabilidad.

Las moléculas en el estado líquido ocupan posiciones al azar que varían con el tiempo. Las distancias intermoleculares son constantes dentro de un estrecho margen.

Cuando un líquido sobrepasa su punto de ebullición cambia su estado a gaseoso, y cuando alcanza su punto de congelación cambia a sólido.

Por medio de la destilación fraccionada, los líquidos pueden separarse de entre sí al evaporarse cada uno al alcanzar sus respectivos puntos de ebullición. La cohesión entre las moléculas de un líquido no es lo suficientemente fuerte por lo que las moléculas superficiales se pueden evaporar.

Líquidos, sustancias en un estado de la materia intermedio entre los estados sólido y gaseoso. Las moléculas de los líquidos no están tan próximas como las de los sólidos, pero están menos separadas que las de los gases. En algunos líquidos, las moléculas tienen una orientación preferente, lo que hace que el líquido presente propiedades anisótropas (propiedades, como el índice de refracción, que varían según la dirección dentro del material). En condiciones apropiadas de temperatura y presión, la mayoría de las sustancias puede existir en estado líquido. A presión atmosférica, sin embargo, algunos sólidos se subliman al calentarse; es decir, pasan directamente del estado sólido al estado gaseoso. La densidad de los líquidos suele ser algo menor que la densidad de la misma sustancia en estado sólido. Algunas sustancias, como el agua, son más densas en estado líquido.

4.1.1. Clasificación

Se clasifican en Acuosos y Orgánicos.

• Acuosos> Tienen las mismas características físicas del agua y sus características químicas dependen de las sustancias que contengan.

Características de las disoluciones

1.- Son mezclas homogéneas

2.- La cantidad de soluto y la cantidad de disolvente se encuentran en proporciones que varían entre ciertos límites. Normalmente el disolvente se encuentra en mayor proporción que el soluto, aunque no siempre es así. La proporción en que tengamos el soluto en el seno del disolvente depende del tipo de interacción que se produzca entre ellos. Esta interacción está relacionada con la solubilidad del soluto en el disolvente. Una disolución que contenga poca cantidad es una disolución diluida. A medida que aumente la proporción de soluto tendremos disoluciones más concentradas, hasta que el disolvente no admite más soluto, entonces la disolución es saturada. Por encima de la saturación tenemos las disoluciones sobresaturadas. Por ejemplo, 100g de agua a 0ºC son capaces de disolver hasta 37,5g de Na Cl? (cloruro de sodio o sal común), pero si mezclamos 40g de Na Cl con 100g de agua a la temperatura señalada, quedará una solución saturada.

3.- Sus propiedades físicas dependen de su concentración:

Disolución HCl (ácido clorhídrico) 12 mol/L Densidad = 1,18 g/cm3

Disolución HCl (ácido clorhídrico) 6 mol/L Densidad = 1,10 g/cm3

4.- Sus componentes se separan por cambios de fases, como la fusión, evaporación, condensación, etc.

5.- Tienen ausencia de sedimentación, es decir al someter una disolución a un proceso de centrifugación las partículas del soluto no sedimentan debido a que el tamaño de las mismas son inferiores a 10 Angstrom (ºA ) .

4.1.2. Propiedades conductoras

El agua, por ser polar, disuelve los compuestos iónicos. El proceso de disolución se puede ilustrar tomando como ejemplo el cloruro de sodio: las moléculas de agua se introducen en su estructura cristalina de la que separan, por una parte, los iones positivos, uniéndose a ellos por los átomos de oxígeno (negativos), y por otra, los iones negativos a los que las moléculas de agua se unen por los hidrógenos (positivos). De esa forma se desmorona el cristal y se forma una disolución en la que hay iones Cl- además de iones Na+, todos ellos rodeados de moléculas de agua. Esas disoluciones son conductoras de la corriente eléctrica pero sufren transformaciones a su paso, por lo que se llaman conductores de segunda clase.

El agua, con sales como cloruros, sulfuros y carbonatos que actúan como agentes reductores (donantes de electrones), conduce la electricidad.

4.1.3. Clasificación de moléculas

Una molécula es un agregado por lo menos de dos átomos con una distribución definida que se mantienes unidas por fuerzas especiales.

Y se clasifican de la siguiente manera:

1) Molécula diatónica: es la molécula formada por dos átomos.

2) Molécula diatónica homonuclear: es la molécula diatónica que contiene átomos del mismo elemento.

3) Molécula no polar: es la molécula que no tiene un momento dipolar.

4) Molécula polar: es la molécula que tiene un momento polar.

5) Molécula poliatomica: es la molécula formada por más de dos átomos.

4.1.4. Clasificación de disolventes

Pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos. Normalmente sólo se consideran como tales a los que en condiciones normales de presión y temperatura se presentan en estado líquido.

En los disolventes líquidos distinguimos:

Acuosos: usados para disolver sustancias polares. Sus propiedades físicas son las mismas del H2O y las químicas dependen de las sustancias que contengan.

Orgánicos: sustancias químicas, o mezcla de las mismas, que son capaces de disolver sustancias no hidrosolubles y que por sus propiedades disolventes tienen múltiples aplicaciones en diversas tecnologías industriales-laborables. Los incluidos en este grupo son los considerados propiamente como disolventes.

4.1.5. Propiedades físicas de un líquido molecular como disolvente

Cuando se añade un soluto a un

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