FUERZAS DE ATRACCIÓN Y ESTADO SÓLIDO FUERZAS INTERMOLECULARES.-

FUERZAS DE ATRACCIÓN Y ESTADO
SÓLIDO
FICHA DE TRABAJO DE QUÍMICA
FUERZAS INTERMOLECULARES.Las intensidades de las fuerzas
intermoleculares de diferentes sustancias
varían dentro de un intervalo amplio, pero
generalmente son mucho más débiles que
los enlaces iónicos y covalentes. Por tanto,
se requiere menos energía para evaporar
un líquido o fundir un sólido que para
romper los enlaces covalentes en las
moléculas.
En función de lo que leíste en el párrafo anterior
H
Cl
H
Cl
y lo que observas en la figura adjunta:
 Define con tus palabras:
Fuerza intramolecular: _______________________________________________
___________________________________________________________________
Fuerza intermolecular: _______________________________________________
___________________________________________________________________
 Identifica claramente qué es enlace (fuerza intramolecular) y qué es fuerza
intermolecular.
 ¿De qué dependeré el punto de fusión y ebullición de una sustancia? Explica
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
Se conocen tres tipos de fuerzas de atracción entre moléculas neutras: dipolo – dipolo, dispersión de London y
puentes de hidrógeno. Como grupo, las fuerzas intermoleculares también reciben el nombre de fuerzas de van der
Waals. Otro tipo de fuerza de atracción se conoce como fuerza ion – dipolo.
NO
¿Participan
moléculas polares?
(además de iones)
FUERZA ION – DIPOLO
SÍ
Ejemplo: KBr en H2O
SÍ
SÍ
¿Participan
moléculas polares?
NO
PUENTE DE HIDRÓGENO
¿Hay átomos de H
unidos a átomos de
N, O ó F?
Ejemplos: H2O, NH3, HF
FUERZA DIPOLO – DIPOLO
NO
Ejemplo: H2S, CH3Cl
SÓLO FUERZA DE LONDON
NO
Las moléculas polares se atraen entre sí cuando el
extremo positivo de una de ellas está cerca del extremo
negativo de otra. Estas fuerzas sólo son eficaces
cuando las moléculas polares están muy juntas, y
generalmente son más débiles que las ion – dipolo.
Ejemplos: Ar, I2
Esta interacción se da entre un ion y la carga parcial de
un extremo de una molécula polar. Los iones positivos
son atraídos hacia el extremo negativo de un dipolo,
mientras que los iones negativos son atraídos hacia el
extremo positivo. Este tipo de atracción tiene especial
importancia en las soluciones de sustancias iónicas en
líquidos polares.
Fuerzas de van der Waals
SÍ
ENLACE IÓNICO
Ejemplos: NaCl, CaF2
¿Participan iones?
Moéculas o iones interactuantes
Luego de observar el
siguiente esquema indica para
cada uno de los textos que se
desarrollan a continuación a
qué tipo de fuerza de
atracción hace referencia:
Es una fuerza intermolecular particularmente fuerte que
se da entre un átomo de hidrógeno (unido mediante
enlace covalente polar a un átomo de un elemento muy
electronegativo: O, N ó F) y un átomo de un elemento
muy electronegativo (O, N ó F) de otra molécula.
Indaga cómo afecta esta fuerza intermolecular a las
propiedades del agua.
EJERCICIO!!!
Estas interacciones también se conocen como dipolo
instantáneo – dipolo inducido, operan en todo tipo de
moléculas, tanto polares como apolares, pero su efecto
es más importante en las apolares. En un instante
dado, debido a un desplazamiento momentáneo de los
electrones de una molécula apolar, se puede generar
en la misma un dipolo instantáneo. Dicho dipolo, al
aproximarse a otra molécula vecina, puede inducir un
dipolo en la misma; y así darse una atracción débil y
transitoria entre moléculas no polares. La intensidad de
este tipo de fuerzas es mayor en las moléculas no
polares más grandes que en las pequeñas, puesto que
aquéllas son más polarizables que éstas últimas.
Indica para cada uno de los siguientes ejemplos qué
tipo de fuerza de atracción predomina:
H
H O
O H
H
H
Na
O
H
O
Br
Br
Br
H O
H
O H
H
+
H
O H
H
Br
H
O H
O H
H
H
O H
Cl
-
H
O
H
H
H
Cl
H
Cl
ESTADO SÓLIDO.- CLASIFICACIÓN Y ESTRUCTURA DE LOS SÓLIDOS
Ahora nos concentraremos en la relación existente entre las propiedades de los sólidos y sus estructuras y enlaces. Los sólidos pueden ser
cristalinos o amorfos:
 Sólidos Amorfos.- Estos sólidos carecen de formas y caras bien definidas, sus partículas no tienen un orden definido ni regular, no existe
un patrón de ordenamiento que se repita a través de todo el sólido. Ejemplos de este tipo de sólidos son el vidrio, el caucho, la cera y
muchos plásticos. Dado que las partículas de un sólido amorfo carecen de un orden de largo alcance, la intensidad de las fuerzas de
atracción varía de un punto a otro de una muestra; por lo tanto no funden a una temperatura específica.
 Sólidos Cristalinos.- En estos sólidos las partículas están organizadas en un patrón sistemático regular denominado red cristalina. El
orden característico de los sólidos cristalinos nos permite tener una imagen de todo un cristal examinando sólo una pequeña parte de él. A
la unidad de repetición sistemática de un sólido cristalino se le denomina celda unidad. Existen diferentes tipos de celda unidad que
generan distintos empaquetamientos en la estructura de los sólidos, no obstante un análisis de éstos escapa a los fines del presente curso.
CLASIFICACIÓN DE LOS SÓLIDOS CRISTALINOS.-
EJERCICIO!!
Las propiedades físicas de los sólidos
cristalinos, como su punto de fusión y su dureza,
dependen tanto del acomodo de las partículas
unitarias como de las fuerzas de atracción entre
ellas.
Los dibujos adjuntos representan una parte de la estructura de tres
sólidos cristalinos. Identifica para cada caso el tipo de partícula
unitaria.
En tal sentido, estos sólidos se clasifican
sobre la base de los tipos de fuerzas que
mantienen unidas las partículas.
TABLA.- Tipos de Sólidos Cristalinos.
Partículas
Tipo de Sólido
Unitarias
Iónico
Iones (aniones y
cationes)
Propiedades
Ejemplo
Atracción
electrostática entre
iones (enlace iónico).
Muy intensa.
Duros y quebradizos.
Baja conductividad térmica y eléctrica.
Casi todos se disuelven en solventes polares.
Elevado punto de fusión (800 – 3000ºC)
Alta conductividad eléctrica en estado líquido o solución
acuosa
NaCl
ZnS
MgO
CaF2
Frágiles.
Baja conductividad térmica y eléctrica.
Solubles en líquidos que formen puentes de H
Puente de Hidrógeno.
Punto de fusión intermedio (mayor que sólidos similares que
Intensidad intermedia.
no presenten puentes de H), aunque son líquidos o gases a
temperatura ambiente.
Muy baja conductividad eléctrica en estado líquido.
H2O
HF
NH3
CH3OH
Polar
Moléculas
polares (sin
puentes de H)
Dipolo – Dipolo.
Intensidad más bien
débil.
Frágiles.
Baja conductividad térmica y eléctrica.
Solubles en otros solventes polares y en algunos no polares.
Bajo punto de fusión.
Muy baja conductividad eléctrica en estado líquido.
HCl
H2S
CHCl3
Apolar
Átomos (gases
nobles) o
moléculas no
polares
Dispersión de
London (Dipolo
Instantáneo – Dipolo
Inducido) Débil.
Blandos.
Baja conductividad térmica y eléctrica.
Solubles en solventes apolares o poco polares.
Muy bajo punto de fusión.
Muy baja conductividad eléctrica en estado líquido.
Ar
S8
P4
CH4
CO2
C (diamante)
SiO2
Red
Covalente
Átomos
Enlace Covalente.
Muy fuerte.
Muy duros.
Comúnmente baja conductividad térmica y eléctrica.
Insolubles.
Muy alto punto de fusión (Ej: diamante 3550ºC)
Metálico
Cationes
metálicos y
electrones de
valencia
deslocalizados
Enlace Metálico.
Intensidad variable
(depende del metal)
Desde blandos hasta muy duros. Maleables y dúctiles.
Muy buena conductividad térmica y eléctrica.
Insolubles en agua aunque los alcalinos reaccionan con ella.
Casi todos tienen altos puntos de fusión.
Muy alta conductividad eléctrica en estado líquido.
Atómico
Molecular
Con Puentes Moléculas con
de Hidrógeno H y N, O ó F
Fuerza entre las
Partículas
(cuarzo)
SiC
WC
Cu
Fe
Al
Pt
1.- Los dibujos adjuntos representan a nivel submicroscópico dos
formas alotrópicas del carbono sólido: el grafito y el diamante.
Observa las imágenes, identifícalas y explica por qué mientras
una es el sólido más duro que se conoce, con la otra se puede
escribir.
Observa las siguientes representaciones a nivel submicroscópico y responde:
a) ¿A qué tipo de sólido corresponde cada
representación?
b) ¿Qué ocurrirá al golpear cada uno de los sólidos?
Justifica
Ordena las siguientes sustancias según la intensidad de las fuerzas de atracción que experimentan sus partículas: N2, H2O, NaCl y HCl.
¿Qué tipo de fuerza de atracción se debe vencer para realizar cada uno de los siguientes procesos?
a) Hervir H2O
b) Fundir CCl4
c) Disociar iónicamente NaCl
d) Sublimar I2
En un experimento se obtuvieron los siguientes datos:
Indicar:
EJERCICIOS!!!
2.-
3.4.-
5.-
Sólido
A
B
C
Punto de fusión
Alto
Alto
Bajo
Conductividad eléctrica
Si, fundido
Si, sólido
No conduce
Solubilidad en agua
Muy soluble
Insoluble
Insoluble
a) A qué tipo de sólido corresponde cada muestra.
b) Las partículas que los forman y las fuerzas que los
mantienes unidas.
6.- Entre las siguientes sustancias: Ne, Ag, CH4, KCl y H2O, elije aquella/s que sea/n más representativa/s de cada una de las siguientes
afirmaciones:
a) Conduce la corriente eléctrica en estado sólido.
b) Sus partículas se mantienen unidas en estado sólido por fuerzas de London y funde a temperatura muy inferior a la del ambiente.
c) No conduce la corriente eléctrica en estado sólido pero sí fundido y es muy soluble en agua.
d) Presenta punto de ebullición muy superior al de sustancias similares, puesto que presenta puentes de hidrógeno.
ESTADO LÍQUIDO
FICHA TEÓRICA :
Existen numerosas sustancias que, a presión y temperatura ambiente, son líquidos: alcohol, benceno, agua,
acetona, etc. ¿Qué características tiene el estado líquido?
En la mayoría de
los casos una
sustancia en estado líquido tiene
menor densidad
que en estado
sólido, salvo en el
caso del agua, en
la cual la densidad
es mayor.
En el interior de un líquido, las moléculas
son atraídas hacia todas direcciones; pero
en la superficie, llamada también interfase,
sólo son atraídas por las moléculas que se
encuentran inmediatamente por debajo de
ellas. Como resultado de este desequilibrio
de fuerzas, resulta que las moléculas de la
superficie se comportan como una película
invisible y tensa; la tensión de las
moléculas superficiales hace que pequeñas
cantidades de líquido formen una esfera,
donde la superficie es la mínima para un
volumen determinado. Este efecto, llamado
tensión superficial, es equivalente a la
cantidad de energía requerida para
extender la superficie del líquido.
Los líquidos no poseen una forma geométrica determinada y son
prácticamente incomprensibles, debido a que la distancia entre
sus moléculas es comparable con aquella que existe entre las
moléculas que formanun sólido. Una consecuencia de la
incompresibilidad de los líquidos y de su incapacidad para
soportar fuerzas es que transmiten la presión en todas
direcciones.
Un líquido toma la forma del recipiente que ocupa, debido a que sus
moléculas tienen la energía cinética suficiente como para moverse
con libertad pero no para separarse de las demás, por lo que
conserva su volumen.
En general, cuando un sólido recibe suficiente cantidad
de energía, pasa al estado líquido (fusión); si el líquido
se sigue calentando pasará al estado gaseoso
(ebullición)
Las moléculas en el líquido están en constante
movimiento, esto hace que las que se
encuentran en la superficie adquieran la
suficiente energía cinética como para escapar de
la superficie, transformándose en vapor,
mediante un proceso llamado evaporación. Si el
líquido se encuentra en un recipiente cerrado y
libre de aire, llega un punto en el cual el número
de moléculas que pasan al estado de vapor
coincide con el número de moléculas que se
condensan, es decir que alcanzan un equilibrio,
llamado equilibrio de la presión de vapor
La presión de vapor de un líquido es la presión ejercida por su vapor cuando los estados líquido y gaseoso
están en equilibrio dinámico.
 Volatilidad, presión de vapor y temperatura: Las sustancias con presión de vapor elevadas se escapan
con mayor facilidad que las que tienen presión de vapor baja. Cuando un líquido se evapora fácilmente
decimos que es volátil. Si se calienta la sustancia, evapora con mayor facilidad ya que la presión de vapor
aumenta al aumentar la temperatura. Se incrementa en forma no lineal.
 Presión de Vapor y punto de ebullición: Un líquido hierve cuando la presión de vapor se iguala a la presión
externa que actúa sobre el líquido .En este punto se hace posible la formación de burbujas de vapor en el
interior del líquido. El punto de ebullición de un líquido a una presión de 1 atm se le llama punto de ebullición
normal.
 Fuerzas de Atracción Intermolecular: Cuanto mayor sean las fuerzas de atracción intermolecular menor es
la P de V y viceversa. Al aumentar la temperatura, aumenta el movimiento de las partículas, esto hace que se
rompan algunas de las F.A.I que hay entre las moléculas. Por consiguiente pasan fácilmente a fase de vapor.

CAMBIOS DE ESTADO
FICHA DE EJERCICIOS Nº 3

ESTADO SÓLIDO
1. Una sustancia blanca funde con alguna descomposición a 730ºC. Es un sólido no conductor de la
electricidad, pero si se disuelve en agua para formar una solución es buena conductora. ¿Qué tipo de sólido
puede ser la sustancia?
2. Dado el punto de fusión de N2 –210ºC y del NaCl 800 ºC:
a. Clasifique el tipo de sólido que forman, e indique las fuerzas de atracción que participan
b. Indique las diferencias observadas en sus puntos de fusión y en la solubilidad en agua.
3. Se tiene un sólido duro, no volátil, con alto punto de fusión y de ebullición, insoluble en agua y no conductor
de la electricidad, ¿qué tipo de sólido es y que enlace presenta?
4. Considerando el cobre ¿Qué tipo de sólido es?, explique en fusión del enlace la conductividad eléctrica.
5. Entre los siguientes materiales en estado sólido: Sodio, Germanio, Metano, Neón, cloruro de potasio, agua,
escoger los más representativos de :
a. un sólido ligado por fuerzas de Van der Waals, que funde muy por debajo de la temperatura
ambiente.
b. un sólido de alta conductividad eléctrica, que funde aproximadamente a 200 ºC
c. una red sólida de alto punto de fusión con átomos unidos en forma covalente.
d. un sólido no conductor que se transforma en buen conductor al fundirse.
e. una sustancia con marcados enlaces de H
6. Un joven estudiante comienza a trabajar en el laboratorio y encuentra una lista de los siguientes sólidos, que
tiene en el laboratorio: Carbono, Cloruro de Sodio, N2, Ag se da cuenta que los sólidos que no están
etiquetados. ¿Qué pasos tendría que dar el joven para poder distinguir cada sólido?
7. Para dos sólidos se encuentran las siguientes características:
a. Para el sólido 1, es mal conductor, muy duro e insoluble en agua
b. Para el sólido 2, tiene brillo, es dúctil y maleable, no es soluble en agua
¿De qué tipos de sólidos se trata?
8. Dos sólidos A y B tienen las siguientes propiedades:
a. ¿Qué tipo de sólido es cada uno, qué partículas lo forman y qué fuerzas actúan entre las partículas?
b. Explique la solubilidad de A en agua
A




B
Punto de fusión alto
no conduce en estado sólido.
soluble en agua



Punto de fusión bajo
insoluble en agua.
conductor en estado sólido.
ESTADO LÍQUIDO
1. Cómo se relaciona la presión de vapor de un líquido con
a. Fuerzas de atracción intermolecular.
b. Volatilidad
2. Explique por qué:
a. Se requiere más tiempo para cocer un huevo en la cima del Aconcagua que en Montevideo.
b. En una olla a presión los alimentos se cuecen en menos tiempo.
3. A 20 ºC la presión de vapor de dos líquidos A y B son respectivamente 78, 0 torr y 280 torr. Justifique las
respuestas
a. ¿Cuál de los dos líquidos tiene mayor fuerza de atracción intermolecular?
b. ¿Cuál es más volátil?
c. ¿Cuál de los dos líquidos hierve a mayor temperatura?
4. Se dispone de dos líquidos A y B en recipientes iguales a la misma temperatura 25 ºC. Cada uno de los recipientes
se conecta a un manómetro y se registran los siguientes datos: Líquido A Pv = 92 torr; Liquido B Pv 23.8 torr.
a. ¿Cuál de los líquidos es más volátil? ¿por qué?
b. Explique que líquido tendrá mayor punto de Ebullición.
5. Sabiendo que el punto de ebullición normal del alcohol etílico es 78,3 ºC y que el punto de ebullición normal del
éter dietílico es 34,6 ºC. ¿cuál de los dos tiene mayor presión de vapor?
Explique porque.
6. Dado dos líquidos A y B, siendo A más volátil que B.
a. Como será la presión de vapor de A con respecto a B. Justifica
b. Cómo será las fuerzas intermoleculares de A con respecto a B. Justifica
c.