Guía N° 4: Estado líquido y sólido Archivo

CÁTEDRA DE QUÍMICA GENERAL E INORGÁNICA
Espacio Curricular: QUIMICA GENERAL
2016
GUÍA DE ESTUDIO N° 4
SOLIDOS Y LÍQUIDOS
A – FUERZAS INTERMOLECULARES
1. Menciona y describe las propiedades macroscópicas de los estados de agregación
más comunes en que se presenta la materia.
2. Para cada uno de los estados de la materia, describe la relación entre desorden
molecular, distancia entre moléculas o iones y fuerzas atractivas entre las misma.
3. ¿Por qué a los estados líquido y sólido se les llama “fases condensadas”?
4. Define fuerzas intermoleculares. Menciona las diferencias más relevantes entre
estas y las fuerzas intramoleculares.
5. Se presentan distintos tipos de atracciones intermoleculares. Indica, completando
en el cuadro, el tipo de interacción o el tipo de sustancias que intervienen y
además ejemplifica cada una de ellas.
Tipo de interacción
Especies que interactúan
Ejemplo
Ión – Ión
Moléculas polares
Ión – dipolo
Moléculas polares que posean H unido a
un átomo de F-O-N
Dipolo – Dipolo
inducido
Una molécula no polar y un Ión
6. ¿Qué significa el término polarizabilidad? ¿Cuál de los siguientes átomos es de
esperar que sea más polarizable: Ar, He, Kr, o Ne?
7. ¿Cuál es la naturaleza de la fuerza de atracción en cada uno de los siguientes
casos?
a. solución de iodo en agua
b- alcohol etílico líquido
c- solución acuosa de bromuro de potasio
d- cloruro de sodio fundido
e- disolución de iodo molecular en solución de ioduro de potasio
f- solución de tetracloruro de carbono
g- solución amoniacal
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B – ESTADO LÍQUIDO Y SÓLIDO
8. Define viscosidad de un líquido
9. ¿Qué factores determinan la viscosidad de un líquido? ¿Cuál es su relación con la
temperatura?
10. Define la tensión superficial de un líquido. ¿De qué factores depende?
11. ¿Cuáles son las fuerzas que intervienen cuando un líquido asciende por el interior
de un tubo de vidrio?
12. Acción capilar: Observa los siguientes esquemas los cuales representan dos
líquidos diferentes a los cuales se les sumerge un tubo de vidrio. Luego señala de las
afirmaciones planteadas las que sean correctas
En el recipiente A se observa un menisco
“convexo”
El líquido contenido en el recipiente B es
agua
En el recipiente B las fuerzas de cohesión
superan a las de adhesión
13. Describe el proceso de absorción de agua y nutrientes por parte de las plantas e
indica con qué concepto lo puedes relacionar.
Evaporación – Presión de vapor – Ebullición
14. Elabora la definición de PRESIÓN DE VAPOR, empleando todas las palabras que se
encuentran en el siguiente cuadro:
Temperatura - líquido- presión - superficie – equilibrio – encima – ejercen –
determinada – moléculas - parcial
•
15. Señala mediante una “X” los enunciados que son CORRECTOS
La presión de vapor aumenta con la temperatura
Los líquidos volátiles tienen fuerzas intermoleculares relativamente débiles
Cuanto más intensas son las fuerzas intermoleculares, tanto mayor es la
presión de vapor.
La presión de vapor está determinada por un equilibrio dinámico entre el
líquido y el vapor
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16. Completa las definiciones utilizando los conceptos dados a continuación:
Pto. de Ebullición – Evaporación - Pto. de Fusión – Volátiles - Pto. de Ebullición
Normal – Pto. de Fusión Normal – Ebullición
a) El ………………………………. de un líquido es la temperatura a la cual la presión de
vapor del líquido iguala a la presión externa
b) La …………………………… es el pasaje de la fase líquida a la fase gaseosa que se
produce sólo en la superficie del líquido
c) Los líquidos cuyas presiones de vapor son relativamente altas se denominan
……………………..………
d) El ………………………………. de un líquido es la temperatura a la cual ebulle cuando
la presión externa es de 1 atm
e) El ……………………………….. de un sólido es la temperatura a la cual las fases sólidas
y líquidas coexisten en equilibrio a una presión determinada.
f) La ………………………….. es el pasaje de la fase líquida a la fase gaseosa en toda la
masa del líquido
g) El…………………………….. de una sustancia es la temperatura a la cual una dicha
sustancia se funde a 1 atm de presión
17. Asigna a cada punto de ebullición la especie química que corresponde teniendo
presente las fuerzas intermoleculares:
Especies Químicas: NH3, H2O y HF
Especie
Puntos Ebullición (ºC)
20ºC
- 33ºC
100ºC
18. Dadas las siguientes presiones de vapor del agua, éter y alcohol etílico (en
mmHg) a diferentes temperaturas:
0ºC
25ºC
50ºC
80ºC
100ºC
Agua
4,6
23,8
92,5
355
760
Alcohol etílico
12,2
59
222
813
------
Éter dietílico
185
470
1325
------
------
- Construye la gráfica de presión de vapor (pv) en función de la temperatura (t)
para las 3 sustancias.
- Determina en forma gráfica el punto de ebullición (te) normal de cada una de
ellas.
- Indica quién tiene el mayor (te) y quién tiene el menor (te) de ellas.
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- Si se dispone de volúmenes iguales de alcohol y de agua en sendos recipientes
abiertos ¿Cuál se evapora más lento? Justifica tu respuesta.
19. Cambios de estado: Observa el siguiente gráfico para el agua donde: tº
(ordenadas) – calor añadido (abscisas), partiendo de hielo por debajo del punto de
fusión:
Temperatura
C
B’
A’
Calor añadido
a) ¿Qué indican los puntos A y B?
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b) Explica qué representan las líneas AA´ y BB´. ¿Por qué ellas son líneas
horizontales?
c) ¿Cuál es la razón por la que se aprecia un incremento de temperatura en los
segmentos A´B y B´C?.
d) Indica todas las fases existentes para cada segmento del gráfico comprendido
entre dos líneas verticales
e) Busca en bibliografía el significado de ∆Hºfus y ∆Hºvap y sus valores para el
agua.
f) ¿Qué cantidad de calor deben absorber 750 mL de agua a 100 ºC y 1 atm para
convertirse en vapor de agua? R= 1695,81 KJ
Diagrama de Fases
20. A partir del diagrama de fases del agua:
P (atm)
b
c
A`
A``
A
a
t1
t2
t (ºC)
Responde las siguientes preguntas y resuelve en el gráfico cuando corresponda:
a) ¿Qué expresan las curvas a, b, c ?
b) ¿Cómo se llama el punto en el que se interceptan las curvas a, b y c? ¿Cuál es
la significación del mismo? ¿Qué ocurre por debajo de la presión de dicho punto?
c) ¿Qué representan en abscisas (t1) y (t2) en el gráfico? Indica sus respectivos
valores
d) ¿Qué implica que la curva de equilibrio sólido-líquido tenga pendiente negativa?
e) Para los procesos de condensación de A en las secuencias A-A’ y A-A’’, ¿qué
variables se deben modificar? ¿Cuáles variables permanecen constantes en cada
caso?
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21. Dado el siguiente diagrama de fases, describe todos los cambios ocurridos en las
fases presentes cuando el agua:
a) Se mantiene a 0ºC mientras la presión
disminuye de la del punto 5 a la del punto 1 (línea
vertical);
b) Se mantiene la presión a 1 atm mientras la
temperatura desciende desde el punto 9 al punto
6 (línea horizontal).
22.a) ¿A qué llamamos temperatura crítica? ¿Cómo se denominan las sustancias que
se encuentran por encima de la misma?
b) ¿A qué se llama presión crítica?
23. El punto triple del CO2 está a 5.11 atm y -56.4°C, y el punto crítico está a 73 atm
y 31.1°C. ¿Cuál de los enunciados siguientes es incorrecto?
a)
puede
existir
líquido
a
presiones
menores que 73 atm
b) puede existir sólido por encima de 73
atm
c) la condensación no es posible por
encima de 32°C
d) hay sublimación a presiones por debajo
de 4 atm
e) puede haber coexistencia de sólido y
gas por encima de 73 atm
C – SÓLIDOS AMORFOS Y SÓLIDOS CRISTALINOS
24. Establece la diferencia entre un sólido cristalino y un sólido amorfo.
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•
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25. Completa el cuadro empleando los conceptos dados a continuación, según
corresponda
Polimorfismo, celda unidad, red cristalina, isomorfismo, cristal
Matriz tridimensional de puntos.
…………………………
Sustancias diferentes que cristalizan, en el mismo tipo de
red y con el mismo ordenamiento atómico
…………………………
Mínima unidad que da información sobre la estructura de
un cristal.
…………………………
Cuerpo de forma geométrica definida, formado por: aristas
rectas, caras planas y ángulos diedros
…………………………
Una única sustancia que puede cristalizar en más de un
ordenamiento
…………………………
26. Define y/o explica las siguientes propiedades mecánicas: ductilidad, tenacidad,
dureza, fragilidad, maleabilidad
27. Completar la siguiente tabla con el tipo de sólido, las características y ejemplos
de los mismos:
Tipo de sólido
Características
Cationes unidos
por una “nube
de electrones”
Partículas de la
celda unitaria
De London
Dipolo-dipolo
Puente de
hidrógeno
Fuerzas de
interpartículas
más potentes
Duros,
quebradizos,
alto punto de
fusión (600 a
3000 ºC), baja
conducti-vidad
térmica y
eléctrica
Propiedades
Ejemplos
O2 , CO2, H2O
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28. Completa la siguiente tabla con los distintos sistemas de cristalización.
SISTEMA
ESQUEMA
PARÁMETROS DEL
CRISTAL
ANGULOS ENTRE
PARÁMETROS
α= β = γ = 90º
a=b≠c
α= β = γ = 90º
a≠b≠c
α ≠ β ≠ γ ≠ 90º
a=b≠c
α= β = γ ≠ 90º
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