Liquidos Y Solidos

2.1Características del estado líquido de la materia: presión de vapor, punto de ebullición, punto de congelación, tensión superficial y densidad.

Teóricamente los líquidos son continuación de la fase gaseosa cuando esta disminuye la distancia entre moléculas, aumentando así la atracción intermolecular.

Para comprender algunos conocimientos de los líquidos estudiaremos la presión de vapor, los puntos de ebullición y congelación, la tensión superficial y la densidad, esperando que su conocimiento nos permita relacionar las características del estado líquido con fenómenos que suceden de manera en el entorno en que vivimos.

Presión de vapor

La presión de vapor es la presión de la fase gaseosa o vapor de un sólido o un líquido sobre la fase líquida, para una temperatura determinada, en la que la faselíquida y el vapor se encuentra en equilibrio dinámico; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas. Este fenómeno también lo presentan los sólidos; cuando un sólido pasa al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido (proceso denominado sublimación o el proceso opuesto llamadosublimación inversa) también hablamos de presión de vapor. En la situación de equilibrio, las fases reciben la denominación de líquido saturado y vapor saturado. Esta propiedad posee una relación inversamente proporcional con las fuerzas de atracción intermoleculares, debido a que cuanto mayor sea el módulo de las mismas, mayor deberá ser la cantidad de energía entregada (ya sea en forma de calor u otra manifestación) para vencerlas y producir el cambio de estado.

Punto de Ebullición

Es aquella temperatura en la cual la presión de vapor del líquido iguala a la presión de vapor del medio en el que se encuentra. Coloquialmente, se dice que es la temperatura a la cual la materia cambia del estado líquido al estado gaseoso.

La temperatura de una sustancia o cuerpo depende de la energía cinética media de las moléculas. A temperaturas inferiores al punto de ebullición, sólo una pequeña fracción de las moléculas en la superficie tiene energía suficiente para romper la tensión superficial y escapar. Este incremento de energía constituye un intercambio de calor que da lugar al aumento de la entropía del sistema (tendencia al desorden de las partículas que componen su cuerpo).

El punto de ebullición depende de la masa molecular de la sustancia y del tipo de las fuerzas intermoleculares de esta sustancia. Para ello se debe determinar si la sustancia es covalente polar, covalente no polar, y determinar el tipo de enlaces (dipolo permanente -dipolo inducido o puentes de hidrógeno).

El punto de ebullición no puede elevarse en forma indefinida. Conforme se aumenta la presión, la densidad de la fase gaseosa aumenta hasta que, finalmente, se vuelve indistinguible de la fase líquida con la que está en equilibrio; ésta es la temperatura crítica, por encima de la cual no existe una fase líquida clara. El helio tiene el punto normal de ebullición más bajo (4.2 kPa) de los correspondientes a cualquier sustancia, y el carburo de tungsteno, uno de los más altos (6300 kPa).

Punto De Congelación

El punto de congelación de una disolución es la temperatura a la cual se comienza a formar los primeros cristales de disolvente puro en equilibrio con la disolución. En el caso de la formación de una solución, cuando a un solvente puro se le agrega un soluto, éste no sólo disminuye la presión de vapor del solvente sino que la solución se congela a una temperatura inferior a comparación con el solvente.

Cuando una solución que contiene un soluto no electrolito se congela, el elemento que llega al punto de congelación es el solvente; es decir, las moléculas de soluto normalmente no se disuelven en el soluto solidificado, y quedan en un resto de la solución restante, la cual se concentra con el paso del tiempo.

Esto conlleva a que la presión de vapor del sólido se iguale a la presión de vapor del líquido con el que está en solución, provocando una caída en la presión de vapor del solvente, y a su vez, una mayor interacción entre las moléculas del soluto y el resto del solvente en la solución, provocando la necesidad de liberación de mayor cantidad de calor, por parte de la solución restante, para llegar a un estado de congelación. Esto significa que la solución congelará

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