Ley de difusión de Graham: las condiciones de presión y temperatura, las velocidades de difusión de dos gases son inversamente proporcionales a las raíces de sus masas moleculares
va/vb=Mmb/ Mma
Ecuacion de Von der waals: fue la 1era en describir el comportamiento de los gases
Pv=nRT p=presión v=volumen n=cantidad de moles t= temperatura r=ctte
(p+a/t2) (v-b)=R-T v=volumen a= parámetro de atracción b= parámetro de repulsión o volumen molar efectivo
Unidad 6 Líquidos
Los líquidos son un estado de la materia en forma de fluido, donde las moléculas se encuentran más unidas que los gases, son más densos y pueden ser o no recolectados en envases o fuentes naturales.
Punto triple: es cuando en una sustancia co existen en equilibrio los 3 estados, osea, líquido solido y gas
Punto crítico: Es el valor máximo de temperatura en el que pueden co existir en equilibrio dos faces
Punto de ebullición: es aquel valor de temperatura en el cual coexisten en equilibrio los estados líquidos y gaseosos a determinada presión.
Punto de fusión: es aquel valor de la temperatura en el cual coexisten los estados líquidos y sólidos a una determinada presión.
Unidad 7 sólidos
Sólidos: es el estado de la materia donde la unión de las moléculas es más firme y resistente que puede poseer forma.
Sólidos amorfos: carecen de forma y distribución regular
Sólidos cristalinos: es una distribución tridimensional de las partículas
Red cristalina: es el patrón de ordenamiento de las partículas en el cristal
Celda unitaria: es la unidad de repetición más pequeña capaz de reproducir la estructura del cristal. En un cristal existe un número limitado de celdas unitarias.
Factores que afectan las propiedades cristalinas
Tipo de partículas: átomos, moléculas e iones
Fuerza de unión: enlaces iónicos, covalentes, polares, van der waals
Tipos de cristales: cristales atómicos, moleculares, covalentes iónicos y metálicos
Empaquetamiento: no es mas que la disposición u arreglo de partículas de un cristal
Empaquetamiento cuadrado o compacto: donde se añade una segunda capa y los centros de las esferas de la segunda capa coinciden con la mitad de los huecos de la primera capa, al añadir una tercera capa puede darse dos casos. A) un empaquetamiento exagonal B) empaquetamiento cubico compacto
ABABABCCCABABABCCC ABCABCABC
Exagonal cubico
Celda unidad: es la celda más pequeña de cristal que se repite en todas las direcciones. La celda unidad da origen a las redes de bravais
INTRODUCCIÓN
Por encima de 0 K, todas las estructuras tienen defectos:
• Puntuales
• Intrínsecos (Schottky o Frenkel)
• Extrínsecos
• Lineales
CONCENTRACIÓN DE DEFECTOS
La formación de un defecto requiere un consumo de energía, pero conlleva un aumento de entropía, que puede compensarla. Las concentraciones de defectos Schottky (nS) y Frenkel (nF) pueden calcularse:
nS = N exp (-HS/2RT)
nF = (N Ni)1/2 exp (-HF/2RT)
N = número de posiciones reticulares
Ni = el número de posiciones intersticiales.
DEFECTOS EXTRÍNSECOS
Son generalmente formados por el dopado de un cristal
Unidad 8 propiedades coligativas
Las propiedades coligativas son propiedades físicas que van a depender del número de partículas de soluto en una cantidad determinada de disolvente o solvente
La presión de vapor:
Esta propiedad está reflejada en la Ley de Raoult, un científico francés, Francois Raoult quien enunció el siguiente principio: “La disminución de la presión del disolvente es proporcional a la fracción molar de soluto disuelto”.
Este principio dice que las soluciones que contienen líquidos no volátiles o solutos sólidos, siempre tienen presiones más bajas que los solventes puros.
El cálculo de la presión se realiza mediante la fórmula.
po-p/po= n/n+N
po=presión d vapor del disolovente puro
p= presión de vapor de la solución
n=mol de soluto N= mol de disolvente.
Pasos para calcular la presión de vapor de una solución:
Calcule la presión de vapor de una solución a 26°C que contiene 10 gr. de Urea disuelta en 200 gr. de agua. Masa molecular de la urea: 60 g/mol
Masa molecular del agua: 18 g/mol
Paso 1: Calcular el número de moles del soluto y del solvente.
Total moles soluto + solvente = 0,1666 + 11,111 = 11,276 mol
Paso 2: Fracción molar (Fn)
Paso 3: Aplicar la expresión matemática de la Ley de Raoult
Se busca en la tabla la presión del agua a 26ºC que corresponde a Po y se sustituye en la fórmula.
Presión de vapor de agua a 28ºC = 25 mmHg
Punto de ebullición y de congelación:
El punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual la presión de vapor se iguala a la presión aplicada en su superficie.
Para calcular la variación del punto de ebullición se aplica la siguiente fórmula
Calculo del pto de ebullición: Te= Ke x m
Te: diferencia entre los puntos de ebullición de una solución y del disolvente puro.
Ke: constante molal de ebullición. Cuando el disolvente es agua el valor de la constante
es: 0,52 ºC Kg/mol
m: molalidad
El punto de congelación de un líquido es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido y del sólido se igualan.
Calculo del pto de congelación
Tc=Kc X m
En 392 g de agua se disuelven 85 g de azúcar de caña (sacarosa). Determinar el punto de ebullición y el de congelación de la solución resultante. Masa molecular de la sacarosa: 342 g/mol.
Paso 1: determinar la molalidad de la solución:
Paso
Determinar el punto de ebullición y de congelación
Punto de ebullición:
Como el agua hierve a los 100°C, se suma el valor obtenido a 100°C:
100°C + 0,329 = 100,329°C
Presión osmótica:Esta propiedad se basa en el fenómeno de la ósmosis en el cual se selecciona el paso de sustancias a través de una membrana semipermeable que tiene poros muy pequeños que sólo permiten el paso de las moléculas del disolvente pero no del soluto.
. =CxRxT
C: molaridad o molalidad
R: valor constante 0,082 L atm/°K x mol
T: temperatura expresada en °K. Si el valor de la temperatura está expresado en ºC, se suma a este valor 273. Ejemplo: Temperatura: 20 ºC, 20ºC + 273 = 293ºK
va/vb=Mmb/ Mma
Ecuacion de Von der waals: fue la 1era en describir el comportamiento de los gases
Pv=nRT p=presión v=volumen n=cantidad de moles t= temperatura r=ctte
(p+a/t2) (v-b)=R-T v=volumen a= parámetro de atracción b= parámetro de repulsión o volumen molar efectivo
Unidad 6 Líquidos
Los líquidos son un estado de la materia en forma de fluido, donde las moléculas se encuentran más unidas que los gases, son más densos y pueden ser o no recolectados en envases o fuentes naturales.
Punto triple: es cuando en una sustancia co existen en equilibrio los 3 estados, osea, líquido solido y gas
Punto crítico: Es el valor máximo de temperatura en el que pueden co existir en equilibrio dos faces
Punto de ebullición: es aquel valor de temperatura en el cual coexisten en equilibrio los estados líquidos y gaseosos a determinada presión.
Punto de fusión: es aquel valor de la temperatura en el cual coexisten los estados líquidos y sólidos a una determinada presión.
Unidad 7 sólidos
Sólidos: es el estado de la materia donde la unión de las moléculas es más firme y resistente que puede poseer forma.
Sólidos amorfos: carecen de forma y distribución regular
Sólidos cristalinos: es una distribución tridimensional de las partículas
Red cristalina: es el patrón de ordenamiento de las partículas en el cristal
Celda unitaria: es la unidad de repetición más pequeña capaz de reproducir la estructura del cristal. En un cristal existe un número limitado de celdas unitarias.
Factores que afectan las propiedades cristalinas
Tipo de partículas: átomos, moléculas e iones
Fuerza de unión: enlaces iónicos, covalentes, polares, van der waals
Tipos de cristales: cristales atómicos, moleculares, covalentes iónicos y metálicos
Empaquetamiento: no es mas que la disposición u arreglo de partículas de un cristal
Empaquetamiento cuadrado o compacto: donde se añade una segunda capa y los centros de las esferas de la segunda capa coinciden con la mitad de los huecos de la primera capa, al añadir una tercera capa puede darse dos casos. A) un empaquetamiento exagonal B) empaquetamiento cubico compacto
ABABABCCCABABABCCC ABCABCABC
Exagonal cubico
Celda unidad: es la celda más pequeña de cristal que se repite en todas las direcciones. La celda unidad da origen a las redes de bravais
INTRODUCCIÓN
Por encima de 0 K, todas las estructuras tienen defectos:
• Puntuales
• Intrínsecos (Schottky o Frenkel)
• Extrínsecos
• Lineales
CONCENTRACIÓN DE DEFECTOS
La formación de un defecto requiere un consumo de energía, pero conlleva un aumento de entropía, que puede compensarla. Las concentraciones de defectos Schottky (nS) y Frenkel (nF) pueden calcularse:
nS = N exp (-HS/2RT)
nF = (N Ni)1/2 exp (-HF/2RT)
N = número de posiciones reticulares
Ni = el número de posiciones intersticiales.
DEFECTOS EXTRÍNSECOS
Son generalmente formados por el dopado de un cristal
Unidad 8 propiedades coligativas
Las propiedades coligativas son propiedades físicas que van a depender del número de partículas de soluto en una cantidad determinada de disolvente o solvente
La presión de vapor:
Esta propiedad está reflejada en la Ley de Raoult, un científico francés, Francois Raoult quien enunció el siguiente principio: “La disminución de la presión del disolvente es proporcional a la fracción molar de soluto disuelto”.
Este principio dice que las soluciones que contienen líquidos no volátiles o solutos sólidos, siempre tienen presiones más bajas que los solventes puros.
El cálculo de la presión se realiza mediante la fórmula.
po-p/po= n/n+N
po=presión d vapor del disolovente puro
p= presión de vapor de la solución
n=mol de soluto N= mol de disolvente.
Pasos para calcular la presión de vapor de una solución:
Calcule la presión de vapor de una solución a 26°C que contiene 10 gr. de Urea disuelta en 200 gr. de agua. Masa molecular de la urea: 60 g/mol
Masa molecular del agua: 18 g/mol
Paso 1: Calcular el número de moles del soluto y del solvente.
Total moles soluto + solvente = 0,1666 + 11,111 = 11,276 mol
Paso 2: Fracción molar (Fn)
Paso 3: Aplicar la expresión matemática de la Ley de Raoult
Se busca en la tabla la presión del agua a 26ºC que corresponde a Po y se sustituye en la fórmula.
Presión de vapor de agua a 28ºC = 25 mmHg
Punto de ebullición y de congelación:
El punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual la presión de vapor se iguala a la presión aplicada en su superficie.
Para calcular la variación del punto de ebullición se aplica la siguiente fórmula
Calculo del pto de ebullición: Te= Ke x m
Te: diferencia entre los puntos de ebullición de una solución y del disolvente puro.
Ke: constante molal de ebullición. Cuando el disolvente es agua el valor de la constante
es: 0,52 ºC Kg/mol
m: molalidad
El punto de congelación de un líquido es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido y del sólido se igualan.
Calculo del pto de congelación
Tc=Kc X m
En 392 g de agua se disuelven 85 g de azúcar de caña (sacarosa). Determinar el punto de ebullición y el de congelación de la solución resultante. Masa molecular de la sacarosa: 342 g/mol.
Paso 1: determinar la molalidad de la solución:
Paso
Determinar el punto de ebullición y de congelación
Punto de ebullición:
Como el agua hierve a los 100°C, se suma el valor obtenido a 100°C:
100°C + 0,329 = 100,329°C
Presión osmótica:Esta propiedad se basa en el fenómeno de la ósmosis en el cual se selecciona el paso de sustancias a través de una membrana semipermeable que tiene poros muy pequeños que sólo permiten el paso de las moléculas del disolvente pero no del soluto.
. =CxRxT
C: molaridad o molalidad
R: valor constante 0,082 L atm/°K x mol
T: temperatura expresada en °K. Si el valor de la temperatura está expresado en ºC, se suma a este valor 273. Ejemplo: Temperatura: 20 ºC, 20ºC + 273 = 293ºK