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LAS FUERZAS INTERMOLECULARES y LOS LlQUIDOS y SÓLIDOS
Ecuaciones clave
2d sen
e
nA
In P == l:!.H"p_ + e
(Il.l)
Ecuación de Bragg para calcular la distancia entre los planos de los átomos en una red cristalina,
(lL2)
Ecuación de Clausius-Clapeyron para calcular el ilH,apde un líquido,
(\ I ,5)
Ecuación para calcular ilH,ap' presión de vapor o punto de ebullición de un líquido,
(11.6)
Aplicación de la ley de Hess,
RT
Resumen de hechos , conceptos
1, Todas las sustancias existen en uno de tres estados: gaseoso, líquido o sólido, La principal diferencia entre el estado condensado y el gaseoso es la distancia que separa a las moléculas, 2. Las fuerzas intermoleculares actúan entre las moléculas o entre los moléculas y los iones. Estas fuerzas de atracción casi siempre son mucho más débiles que las fuerzas de enlace. 3. Las fuerzas dipolo-dipolo y las fuerzas ion-dipolo atraen moléculas con momentos dipolares hacia otras moléculas polares o iones. 4. Las fuerzas de dispersión se deben a los momentos di polares temporales inducidos en moléculas que suelen ser no polares. El grado de polarización de una moléeula es una medida de la facilidad para inducirle un momento dipoJar. Con el término "fuerzas de van der Waals" se hace referencia al efecto total de las interacciones dipolo-dipolo dipolo-dipolo inducido y fuerzas de dispersión. 5. El enlace de hidrógeno es una interacción dipolo-dipolo relativamente fuerte entre un enlace polar que contiene un átomo de hidrógeno y un átomo electronegativo de 0, N o F. Los enlaces de hidrógeno son muy fuertes, en especial entre las moléculas de agua. 6, Los líquidos tienden a adoptar una geometría con el mínimo del área superficial. La tensión superficial es la energía necesaria para expandir el área superficial de un líquido; las fuerzas intermoleculares grandes conducen a una mayor tensión superficial. 7. La viscosidad es una medida de la resistencia de un líquido a fluir; esta propiedad disminuye con el aumento de temperatura. 8. Las moléculas de agua en el estado sólido forman una red tridimensional en la que cada átomo de oxígeno está unido por enlaces covalentes a dos átomos de hidrógeno, así como a otros dos átomos de hidrógeno por enlaces o puentes de hidrógeno. Esta estructura única explica por qué el hielo es menos denso que el agua líquida, propiedad que permite la sobrevivencia de los seres vivos bajo el hielo en estanques y lagos en los climas fríos. 9. El agua es también la sustancia más apta desde el punto de vista ecológico gracias a su alto calor específico, otra propiedad que le imparten los fuertes enlaces de hidrógeno. Los grandes depósitos de agua tienen la capacidad de moderar el clima del planeta al absorber y generar cantidades sustanciales de calor con sólo pequeños cambios en su temperatura. 10. Todos los sólidos son cristalinos (con una estructura regular de álomos, iones o moléculas) o amorfos (sin una estructura regular). El vidrio es un ejemplo de un sólido amorf·o. 11. La unidad estructural básica de un sólido cristalino es la celda unitaria. la cual se repite para formar un retículo cristalino tridimensional. La difracción de rayos X ha dado mucha información para conocer las estructuras de los cristales. 12. Los cuatro tipos de cristales y las fuerzas que mantienen unidas a sus partículas son: cristales iónicos, unidos por enlaces iónicos; cristales covalentes unidos por enlaces covalentes; cristales moleculares, unidos por fuerzas de van der Waals y/o enlaces de hidrógeno, y cristales metálicos, unidos por enlaces metálicos. 13. Un líquido contenido en un recipiente cerrado establece un equilibrio dinámico entre la evaporación y la condensación. En estas condiciones la presión del vapor sobre el líquido es la presión de vapor de equilibrio, conocida simplemente como "presión de vapor".