LIQUIDOS

QUIMICA I
LÍQUIDOS
la ciencia se fundamenta en la construcción continua
del conocimiento, cada cosa que se aprende es el
cimiento de los nuevos conceptos por aprender
P&A
Características
No tienen formas definidas
Tienen volumen definido
Tienen densidad elevada
Son fluidos
Difunden a través de otros líquidos
Sus partículas se presentan bastante próximas entre si
Teoría Cinético Molecular
Las fuerzas intermoleculares entre partículas vecinas las mantienen próximas, por esto casi no hay espacios vacíos. En
consecuencia son poco compresibles.
Las partículas tienen suficiente energía cinética como para superar parcialmente las fuerzas atractivas.
Las partículas son capaces de deslizarse entre si y adoptar la forma del recipiente
Su superficie es lisa debido a las fuerzas intermoleculares que las atraen entre si y hacia el interior del líquido
Difunden en otros líquidos, en los que son muy miscibles, la difusión es lenta a temperaturas normales.
Su superficie es lisa debido a las fuerzas intermoleculares que las atraen entre si y hacia el interior del líquido
Difunden en otros líquidos, en los que son muy miscibles, la difusión es lenta a temperaturas normales.
La disminución de la temperatura disminuye la energía cinética de las moléculas. Si las fuerzas atractivas superan la
energía cinética se produce “solidificación”
FLUIDOS
Sustancia que debido a su poca cohesión intermolecular, carece de forma propia y adopta la forma del recipiente
Fluido Newtoniano:
Fluido cuya viscosidad depende de la presión y la temperatura, pero no del gradiente de la velocidad, tienen viscosidad
constante
Fluido ideal:
Fluido cuya densidad es nula
Fluido incompresible:
Fluido cuya densidad y volumen no varían
VISCOSIDAD
Es la resistencia de un líquido a fluir
Se manifiesta solo en líquidos en movimiento, ya que en reposo solamente actúa la gravedad (g)
TENSION SUPERFICIAL
FUERZA COHESIVA QUE TIENDE A MANTENER UNIDAS LAS MOLÉCULAS DE UN LÍQUIDO
Es el fenómeno por el cual la superficie de un líquido se comporta como una pequeña película elástica.
CAPILARIDAD
Es el ascenso de un líquido a través de un tubo de pequeño diámetro (capilar) que está sumergido en aquel.
Fuerzas
Cohesión: Atracción entre partículas de la misma sustancia
Adhesión: atracción entre partículas de diferentes sustancias
EVAPORACION
Las moléculas de la superficie del líquido pasan a la fase gaseosa.
La velocidad aumenta con el aumento de la temperatura.
Produce descenso de la temperatura del líquido
Sistema Cerrado
Las moléculas de vapor al tocar la superficie del líquido podrán ser atrapadas por él y condensar.
La velocidad de evaporación es igual a la de condensación.
El numero de moléculas que se evapora es igual al de moléculas que se condensan
Sistema abierto
Las moléculas del vapor difundirían alejándose de la superficie del líquido.
En busca de restaurar las condiciones de equilibrio mas moléculas pasarían del líquido al vapor para reponer las
moléculas perdidas.
Si dejáramos el recipiente destapado, el líquido se evaporaría por completo.
PRESION DE VAPOR
Es la presión parcial que ejercen las moléculas que pasaron al vapor, sobre la superficie del líquido en el equilibrio
dinámico, a una temperatura dada.
La presión de vapor ó de saturación es la máxima presión que pueden ejercer los vapores a una temperatura (T) dada
LÍQUIDOS
La tensión superficial del mercurio a 0 °C es 480,3 dinas/cm y la densidad 13,595 g/𝑐𝑚3 . Si dentro de un
proceso industrial de goteo se desea generar una caída de altura de 10,0 cm, ¿que radio debe tener el capilar
de vidrio que debe usarse?, si el ángulo convexo es de 140 ° (1 dina = 1 ∗ 10−5 N, g = 9,8 m/𝑠 2 )
Para determinar el radio se utiliza la ecuación de Jurin
2𝑐𝑜𝑠
ℎ=
𝑔𝑟
LÍQUIDOS
La tensión superficial del mercurio a 0 °C es 480,3 dinas/cm y la densidad 13,595 g/𝑐𝑚3 . Si dentro de un
proceso industrial de goteo se desea generar una caída de altura de 10,0 cm, ¿que radio debe tener el capilar
de vidrio que debe usarse?, si el ángulo convexo es de 140 ° (1 dina = 1 ∗ 10−5 N, g = 9,8 m/𝑠 2 )
Para determinar el radio se utiliza la ecuación de Jurin
2𝑐𝑜𝑠
ℎ=
𝑔𝑟
Para poder reemplazar en la ecuación, se deben tener los valores en las unidades del sistema internacional:
1𝑚
ℎ = 10,0 𝑐𝑚
= 0,100 𝑚
100 𝑐𝑚
𝑔
1 𝑘𝑔
106 𝑐𝑚3
𝑘𝑔
 = 13,595 3 ∗
∗
= 13595 3
𝑐𝑚 1000 𝑔
1 𝑚3
𝑚
𝑑𝑖𝑛𝑎𝑠 100 𝑐𝑚 1 ∗ 10−5 𝑁 𝑘𝑔 ∗ 𝑚
𝑘𝑔
 = 480,3
∗
∗
∗
= 0,4803 2
𝑐𝑚
1𝑚
1 𝑑𝑖𝑛𝑎
1 𝑁 ∗ 𝑠2
𝑠
LÍQUIDOS
La tensión superficial del mercurio a 0 °C es 480,3 dinas/cm y la densidad 13,595 g/𝑐𝑚3 . Si dentro de un
proceso industrial de goteo se desea generar una caída de altura de 10,0 cm, ¿que radio debe tener el capilar
de vidrio que debe usarse?, si el ángulo convexo es de 140 ° (1 dina = 1 ∗ 10−5 N, g = 9,8 m/𝑠 2 )
Para determinar el radio se utiliza la ecuación de Jurin
2𝑐𝑜𝑠
ℎ=
𝑔𝑟
Para poder reemplazar en la ecuación, se deben tener los valores en las unidades del sistema internacional:
h=0,100m, =13595 kg/𝑚3 , =0,4803 kg/𝑠 2 y  = 40
El ángulo cóncavo es
180 ° - 140 ° = 40°
LÍQUIDOS
La tensión superficial del mercurio a 0 °C es 480,3 dinas/cm y la densidad 13,595 g/𝑐𝑚3 . Si dentro de un
proceso industrial de goteo se desea generar una caída de altura de 10,0 cm, ¿que radio debe tener el capilar
de vidrio que debe usarse?, si el ángulo convexo es de 140 ° (1 dina = 1 ∗ 10−5 N, g = 9,8 m/𝑠 2 )
Para determinar el radio se utiliza la ecuación de Jurin
2𝑐𝑜𝑠
ℎ=
𝑔𝑟
Para poder reemplazar en la ecuación, se deben tener los valores en las unidades del sistema internacional:
h=0,100m, =13595 kg/𝑚3 , =0,4803 kg/𝑠 2 y  = 40
Se remplazan los datos en la ecuación:
𝑘𝑔
2 ∗ cos 40
𝑠
0,100 𝑚 =
𝑘𝑔
𝑚
1395 3 ∗ 9,8 2 ∗ 𝑟
𝑚
𝑠
2 ∗ 0,4803
LÍQUIDOS
La tensión superficial del mercurio a 0 °C es 480,3 dinas/cm y la densidad 13,595 g/𝑐𝑚3 . Si dentro de un
proceso industrial de goteo se desea generar una caída de altura de 10,0 cm, ¿que radio debe tener el capilar
de vidrio que debe usarse?, si el ángulo convexo es de 140 ° (1 dina = 1 ∗ 10−5 N, g = 9,8 m/𝑠 2 )
Para determinar el radio se utiliza la ecuación de Jurin
2𝑐𝑜𝑠
ℎ=
𝑔𝑟
Para poder reemplazar en la ecuación, se deben tener los valores en las unidades del sistema internacional:
h=0,100m, =13595 kg/𝑚3 , =0,4803 kg/𝑠 2 y  = 40
Se remplazan los datos en la ecuación:
𝑘𝑔
2 ∗ cos 40
𝑠
0,100 𝑚 =
𝑘𝑔
𝑚
13595 3 ∗ 9,8 2 ∗ 𝑟
𝑚
𝑠
2 ∗ 0,4803
Se despeja r:
𝑟 = 5,52 ∗ 10−5 𝑚
LÍQUIDOS
La tensión superficial del mercurio a 0 °C es 480,3 dinas/cm y la densidad 13,595 g/𝑐𝑚3 . Si dentro de un
proceso industrial de goteo se desea generar una caída de altura de 10,0 cm, ¿que radio debe tener el capilar
de vidrio que debe usarse?, si el ángulo convexo es de 140 ° (1 dina = 1 ∗ 10−5 N, g = 9,8 m/𝑠 2 )
El radio que debe tener el tubo capilar es de: 5,52 ∗ 10−5 𝑚
LÍQUIDOS
A 6194 m de altura en la cima del monte Mckinley, el agua pura ebulle a 75 ºC, cual es la presión atmosférica
en el monte? (∆Hvap agua = 11.34 kcal/mol)
LÍQUIDOS
A 6194 m de altura en la cima del monte Mckinley, el agua pura ebulle a 75 ºC, cual es la presión atmosférica
en el monte? (∆Hvap agua = 11.34 kcal/mol)
La presión atmosférica se calcula usando la ecuación de Clausius-Clapeyron
𝐿𝑛
𝐻𝑣𝑎𝑝
𝑃2
1
1
=−
∗( − )
𝑃1
𝑅
𝑇2 𝑇1
LÍQUIDOS
A 6194 m de altura en la cima del monte Mckinley, el agua pura ebulle a 75 ºC, cual es la presión atmosférica
en el monte? (∆Hvap agua = 11.34 kcal/mol)
La presión atmosférica se calcula usando la ecuación de Clausius-Clapeyron
𝐿𝑛
𝐻𝑣𝑎𝑝
𝑃2
1
1
=−
∗( − )
𝑃1
𝑅
𝑇2 𝑇1
Previo a reemplazar los valores es necesario que las unidades sean las correctas
𝐽
4,184
𝑘𝑐𝑎𝑙 1000 𝑐𝑎𝑙
𝐽
𝑔 ∗ °𝐶
∆Hvap = 11,34
∗
∗
= 47447
𝑚𝑜𝑙
1 𝑘𝑐𝑎𝑙
1 𝑐𝑎𝑙
𝑚𝑜𝑙 ∗ 𝐾
𝑇2 = 75 °𝐶 + 273,15 = 348,15 𝐾
LÍQUIDOS
A 6194 m de altura en la cima del monte Mckinley, el agua pura ebulle a 75 ºC, cual es la presión atmosférica
en el monte? (∆Hvap agua = 11.34 kcal/mol)
La presión atmosférica se calcula usando la ecuación de Clausius-Clapeyron
𝐿𝑛
𝐻𝑣𝑎𝑝
𝑃2
1
1
=−
∗( − )
𝑃1
𝑅
𝑇2 𝑇1
Previo a reemplazar los valores es necesario que las unidades sean las correctas
T2 = 348,15 K y ∆Hvap = 47447
𝐽
𝑚𝑜𝑙∗𝐾
A condiciones normales el
agua ebulle a 100 °C
LÍQUIDOS
A 6194 m de altura en la cima del monte Mckinley, el agua pura ebulle a 75 ºC, cual es la presión atmosférica
en el monte? (∆Hvap agua = 11.34 kcal/mol)
La presión atmosférica se calcula usando la ecuación de Clausius-Clapeyron
𝐿𝑛
𝐻𝑣𝑎𝑝
𝑃2
1
1
=−
∗( − )
𝑃1
𝑅
𝑇2 𝑇1
Previo a reemplazar los valores es necesario que las unidades sean las correctas
T2 = 348,15 K y ∆Hvap = 47447
𝐽
𝑚𝑜𝑙∗𝐾
Se remplaza en la ecuación
𝐽
𝑃2
𝑚𝑜𝑙 ∗ ( 1 − 1 ) 1
𝐿𝑛
=−
8,314 𝐽
1 𝑎𝑡𝑚
348.15 373.15 𝐾
𝑚𝑜𝑙 ∗ 𝐾
47447
LÍQUIDOS
A 6194 m de altura en la cima del monte Mckinley, el agua pura ebulle a 75 ºC, cual es la presión atmosférica
en el monte? (∆Hvap agua = 11.34 kcal/mol)
La presión atmosférica se calcula usando la ecuación de Clausius-Clapeyron
𝐿𝑛
𝐻𝑣𝑎𝑝
𝑃2
1
1
=−
∗( − )
𝑃1
𝑅
𝑇2 𝑇1
Previo a reemplazar los valores es necesario que las unidades sean las correctas
T2 = 348,15 K y ∆Hvap = 47447
𝐽
𝑚𝑜𝑙∗𝐾
Se remplaza en la ecuación
𝐽
𝑃2
𝑚𝑜𝑙 ∗ ( 1 − 1 ) 1
𝐿𝑛
=−
8,314 𝐽
1 𝑎𝑡𝑚
348.15 373.15 𝐾
𝑚𝑜𝑙 ∗ 𝐾
47447
Se despeja P2
P2 = 0,335 𝑎𝑡𝑚
LÍQUIDOS
A 6194 m de altura en la cima del monte Mckinley, el agua pura ebulle a 75 ºC, cual es la presión atmosférica
en el monte? (∆Hvap agua = 11.34 kcal/mol)
La presión atmosférica del monte Mckinley es 0,335 atm
LÍQUIDOS
Calcular la tensión superficial de un líquido cuya densidad es 800 Kg/𝑚3 , si asciende en un tubo capilar de
0,30 mm de radio hasta alcanzar una altura de 2,0 cm y no presenta ángulo de menisco
LÍQUIDOS
Calcular la tensión superficial de un líquido cuya densidad es 800 Kg/𝑚3 , si asciende en un tubo capilar de
0,30 mm de radio hasta alcanzar una altura de 2,0 cm y no presenta ángulo de menisco
Para determinar la tensión superficial se utiliza la ecuación de Jurin
2𝑐𝑜𝑠
ℎ=
𝑔𝑟
LÍQUIDOS
Calcular la tensión superficial de un líquido cuya densidad es 800 Kg/𝑚3 , si asciende en un tubo capilar de
0,30 mm de radio hasta alcanzar una altura de 2,0 cm y no presenta ángulo de menisco
Para determinar la tensión superficial se utiliza la ecuación de Jurin
2𝑐𝑜𝑠
ℎ=
𝑔𝑟
Se remplazan los datos en la ecuación
2 𝑐𝑚 ∗
1𝑚
=
100 𝑐𝑚
2 ∗  ∗ 𝑐𝑜𝑠0
𝑘𝑔
𝑚
1𝑚
800 3 ∗ 9,8 2 ∗ 0,3 𝑚𝑚 ∗
1000 𝑚𝑚
𝑚
𝑠
LÍQUIDOS
Calcular la tensión superficial de un líquido cuya densidad es 800 Kg/𝑚3 , si asciende en un tubo capilar de
0,30 mm de radio hasta alcanzar una altura de 2,0 cm y no presenta ángulo de menisco
Para determinar la tensión superficial se utiliza la ecuación de Jurin
2𝑐𝑜𝑠
ℎ=
𝑔𝑟
Se remplazan los datos en la ecuación
2 𝑐𝑚 ∗
1𝑚
=
100 𝑐𝑚
2 ∗  ∗ 𝑐𝑜𝑠0
𝑘𝑔
𝑚
1𝑚
800 3 ∗ 9,8 2 ∗ 0,3 𝑚𝑚 ∗
1000 𝑚𝑚
𝑚
𝑠
Se despeja 
 = 0,024
𝐾𝑔¨
𝑠2
LÍQUIDOS
Calcular la tensión superficial de un líquido cuya densidad es 800 Kg/𝑚3 , si asciende en un tubo capilar de
0,30 mm de radio hasta alcanzar una altura de 2,0 cm y no presenta ángulo de menisco
La tensión superficial del líquido es:
0,024
𝑲𝒈¨
𝒔𝟐
o
0,024
𝑵
𝒎
LÍQUIDOS
Los radios de las ramas de un tubo de vidrio en forma de U son iguales a 1 mm y 3 mm respectivamente.
¿Que diferencia habrá entre las alturas alcanzadas en ambas ramas si se introduce agua, suponiendo que el
ángulo de contacto es de 0° y la tensión superficial de 0.073 N/m
RESPUESTA: . 9,9x10 -3 m
LÍQUIDOS
La presión de vapor del bromobenceno es 1 mmHg a 2.9 ºC y de 20 mmHg a 53.8 ºC. Calcular el punto de
ebullición normal. Calor molar de vaporización: 44,123 KJ/mol
RESPUESTA: T = 421 K = 148 ºC.
LÍQUIDOS
Determinar la altura a la que el agua subiría en un tubo capilar cuyo radio es de 5.0 X 10-5 m. Suponga que el
ángulo de contacto entre el agua y el material del tubo es lo bastante pequeño (θ≈0): El γ del agua es 0.073
N/m. para un ángulo de contacto de 0°, cos θ = 1
RESPUESTA: 0,30 m