Resumen de líquidos

1. 1189990299085Facultad de Ingeniería Electrónica00Facultad de Ingeniería Electrónica1612904127500046355-102235UNIVERSIDAD POLITÉNICA SALESIANA00UNIVERSIDAD POLITÉNICA SALESIANA90170-13843000<br />4890770162560QUÍMICA00QUÍMICA<br />8953545720 Integrantes:Garzón Fabián0 Integrantes:Garzón Fabián3204845227330GRUPO 200GRUPO 2<br />3204845167640FECHA: 14 de Diciembre del 201000FECHA: 14 de Diciembre del 2010<br />3204845127635TEMA: Líquidos00TEMA: Líquidos<br />320484597155EVALUACIÓN:00EVALUACIÓN:<br />LÍQUIDOS<br />1663704064000<br />DEFINICIÓN<br />Se considera que los líquidos se encuentran en una situación intermedia entre los estados de gas ideal y de sólido cristalino, que son los dos límites de agregación de la materia. Los líquidos se caracterizan por presentar una mayor condensación y, en consecuencia una mayor fuerza de atracción intermolecular que los gases. Existen entre ellos cierta tendencia a la ordenación molecular, aunque las partículas que los constituyen mantienen cierta libertad de movimientos que los diferencia de los cuerpos sólidos.<br />Las fuerzas de cohesión que se dan en los líquidos producen en los mismos la adopción de un volumen propio que varía con la forma del recipiente que los contiene y que no se ve influenciado, de modo notable, por las modificaciones de los valores de presión y temperatura, como sucede con los gases.<br />Aunque la flexibilidad de las uniones moleculares da a los líquidos el volumen de las vasijas en las que se encuentran contenidos, las fuerzas de cohesión hacen que cuando se encuentran libres en un gas denso o en otro líquido, tiendan a adoptar volumen esférico; dichos fenómenos se verifica, por ejemplo, al introducir una masa de agua en aceite o viceversa en ambos casos se forman numerosas gotas de pequeños tamaño. Este hecho tiene lugar debido a que las moléculas superficiales son atraídas hacia el interior de líquido con más fuerza que el resto y con una cierta tendencia a la disminución de la superficie, razón por la que adopta la forma esférica al ser ésta la figura geométrica que presenta una menor superficie para un mismo volumen.<br />Los líquidos se caracterizan por ser fácilmente miscibles debido a que sus moléculas tienden a moverse desordenadamente para ocupar el volumen del recipiente que las contiene; así pues, cuando las partículas pertenezcan a dos clases diferentes, la combinación se producirá con rapidez. Por otra parte, el espacio mínimo que existe entre sus moléculas hace que los líquidos sean prácticamente incomprensibles en comparación con los fluidos gaseosos.<br />Un liquido está formado por moléculas que están en movimiento constante y desordenado, y cada una de ellas chocan miles de millones de veces en un segundo. Sin embargo, las intensas fuerzas de atracción de tipo dipolo-dipolo, enlaces de hidrogeno o de London evitan que se muevan tan libremente y estén tan separadas como se encuentran en un gas. Por otra parte, las moléculas de un liquido no están tan juntas o estructuradas como lo están en un sólido. Por estas razones, los líquidos presentan características que los colocan entre el estado gaseoso completamente caótico y desordenado y bien ordenado estado sólido.<br />TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR PARA LOS LÍQUIDOS<br />Esta teoría describe el comportamiento y las propiedades de la materia en base a cuatro postulados:<br />La materia está constituida por partículas que pueden ser átomos ó moléculas cuyo tamaño y forma característicos permanecen el estado sólido, líquido ó gas.<br />Estas partículas están en continuo movimiento aleatorio. En los sólidos y líquidos los movimientos están limitados por las fuerzas cohesivas, las cuales hay que vencer para fundir un sólido ó evaporar un líquido.<br />La energía depende de la temperatura. A mayor temperatura más movimiento y mayor energía cinética.<br />Las colisiones entre partículas son elásticas. En una colisión la energía cinética de una partícula se transfiere a otra sin pérdidas de la energía global.<br /> MODELO CINÉTICO-MOLECULAR DE LA MATERIA<br />Para explicar el comportamiento de la materia y las características de los gases, los científicos propusieron, durante el siglo XIX, la denominada quot;
teoría cinética de los gasesquot;
. Su ampliación a líquidos y sólidos dio lugar al modelo cinético-molecular de la materia.<br />Este modelo se basa en dos postulados fundamentales.<br />La materia es discontinua, es decir, está formada por un gran nº de partículas separadas entre sí.<br />Estas partículas materiales se encuentran en constante movimiento debido a dos clases de fuerzas: de cohesión y de repulsión<br />Las fuerzas de cohesión tienden a mantener las partículas materiales unidas entre sí.<br />Las fuerzas de repulsión tienden a dispersar las partículas y a alejarlas unas de otras.<br />Según que predominen unas u otras fuerzas, la materia se presenta en estado sólido, líquido o gaseoso.<br />ESTADO SÓLIDOESTADO LÍQUIDOESTADO GASEOSOPredominan las fuerzas de cohesión sobre las de repulsión.Las partículas sólo pueden vibrar alrededor de su posición de equilibrio.Las fuerzas de cohesión y de repulsión son del mismo orden.Las partículas pueden desplazarse con cierta libertad pero sin alejarse unas de otras.Por esa razón los líquidos tienen volumen constante y se adaptan a la forma del recipiente.Predominan las fuerzas de repulsión sobre las de cohesión.Las partículas se mueven con total libertad y están muy alejadas unas de otras. Por eso los gases tienen forma variable y tienden a ocupar todo el volumen disponible.<br /> EN REFERENCIA AL ESTADO LÍQUIDO<br />Las partículas están menos separadas que en los gases.<br />Las fuerzas de atracción entre las partículas son más débiles que en los sólidos.<br />Las partículas están menos desordenadas que en los gases.<br />Las partículas se mueven con menor velocidad que en los gases.<br />LÍQUIDOSHECHOSINTERPRETACIONESTienen volumen fijoLas moléculas están juntas porque las fuerzas de atracción entre ellas, aunque débiles, no permiten que se separenNo tienen forma definida y se vierten con facilidadLas moléculas no están ordenadas de forma regular ( forman “agregados”) y pueden desplazarse unas sobre otrasSe difundenLas moléculas pueden desplazarse y mezclarse con las de otras sustancias<br />PROPIEDADES DE LOS LÍQUIDOS<br />COMPRESIÓN Y EXPANSIÓN<br />A los líquidos se les considera incomprensibles debido que dentro de ellos existen fuerzas extremas entre sus moléculas las cuales se atraen, por otra parte cuando a un liquido se le aplica una presión su volumen no se ve afectado en gran cantidad, ya que sus moléculas tienen poco espacio entre si; por otra parte si aplicamos un cambio de temperatura a un líquido su volumen no sufrirá cambios considerables. Cabe señalar que cuando las moléculas de un líquido están en continuo aumento de movimiento es por causa del aumento de alguna temperatura que esté experimentando el mismo lo cual inclina al liquido a aumentar la distancia de sus moléculas, a pesar de esto las fuerzas de atracción que existen en el líquido se oponen a ese distanciamiento de sus moléculas.<br />Se comprime el líquido y el gas se mantiene sin compresión<br />Se comprime el gas y el líquido se mantiene sin compresión.<br />Se puede calcularlo a partir de: , donde P será la presión ejercida, h la altura de compresión, y g la aceleración de la gravedad.<br />Experimentos propuestos en clase:<br />270509-1905<br />Inyección con agua y Globo con aire<br />OBJETIVO: Observar la diferencia de compresión entre los estados líquido y gaseoso mediante la aplicación de una fuerza externa a los objetos de estudio para observar una variación del volumen del elemento dentro de cada cuerpo.<br />Imanes<br />OBJETIVO: Observar la fuerza de repulsión que presentan los dipolos a una fuerza externa mediante la unión de dos imanes con polaridades opuestas para comprender el principio de incomprensibilidad.<br />EVAPORIZACIÓN<br />Según la teoría cinético – molecular, las partículas que forman parte de una masa líquida se encuentra en constante movimiento, aunque su velocidad es considerablemente inferior a la de las moléculas gaseosas debido a que la escasa distancia intermolecular dificulta el movimiento. La movilidad de las moléculas se encuentra en función de su energía cinética, por lo que las moléculas de la capa superficial que estén dotadas de la suficiente energía podrán abandonar la masa líquida pasando al estado gaseoso, dando lugar a lo que se denomina vapor.<br />Se puede calcular la evaporización de un líquido mediante las formulara:<br />Se coloca un recipiente con una masa m de agua sobre un hornillo eléctrico de potencia P.<br />La temperatura inicial del agua es Ta, la temperatura ambiente. A medida que transcurre el tiempo, se va elevando la temperatura del agua, hasta que entra en ebullición a 100 ºC (Te) en el instante t1.<br />P·t1=m·c·(Te-Ta)<br />El agua se evapora, disminuyendo el nivel de agua en el recipiente en el instante t se habrá evaporado una masa me de agua<br />P·(t-t1)=me·Lv<br />donde Lv es el calor de evaporación del agua.<br />Experimentos propuestos en clase:<br />270509-1905<br />Animación de la evaporización<br />OBJETIVO: Observar el proceso de evaporización, mediante la presentación minuciosa del proceso a través de una animación para obtener una mejor conceptualización de la evaporización.<br />EBULLICIÓN<br />Si calentamos un líquido, se transforma en gas. Este proceso recibe el nombre de evaporización. Cuando la vaporización tiene lugar en toda la masa de líquido, formándose burbujas de vapor en su interior, se denomina ebullición. También la temperatura de ebullición es característica de cada sustancia y se denomina punto de ebullición. El punto de ebullición del agua es 100 °C a la presión atmosférica normal.<br />La temperatura es una magnitud directamente proporcional a la energía cinética y, por tanto, el calentamiento de una masa líquida implica el aumento de su energía. Todos los líquidos presentan un determinado valor de temperatura, una vez alcanzado el cual inicia un proceso de evaporización tumultuosa que tiene lugar en toda su masa y que se denomina ebullición. El punto de ebullición es la temperatura la cual tiene lugar dicho proceso, temperatura que se mantiene constante durante todo el tiempo que tarda en evaporarse totalmente el líquido, y su valor se alcanzan en el momento en que la presión atmosférica que rodea un líquido es igual a su presión de vapor.<br />Experimentos propuestos en clase:<br />270509-1905<br />Animación de la evaporización<br />CAPILARIDAD<br />50330101587500En la región de contacto entre un sólido y liquido existen fuerzas de interacción entre las moléculas de uno y otro, pudiéndose dar el caso de que las atracciones moleculares sólido-líquido sean mayores que las propias de las partículas que integran la masa líquida. Por el principio de la mínima energía potencial, deberá aumentar la adherencia del sólido con respecto al líquido así como disminuir la superficie libre de este último. La tensión superficial obliga al líquido a disponerse en posición horizontal y la atracción del sólido tiende a situar el sentido vertical; el comportamiento real del líquido da lugar a la formación de un menisco oblicuo, como situación intermedia, tal como se aprecia la figura.<br />51663601270000El menisco forma con el sólido un ángulo que se denomina ángulo de contacto, magnitud cuyos valores establecen experimentalmente para los diferentes pares líquido-sólido. Los líquidos con ángulo de contacto inferior a 90 grados se dice que “mojan”” el sólido. Algunos pares, tales como el parafina-agua o el vidrio-mercurio, presentan algunos de contacto superior a 90 grados informan por lo tanto meniscos convexos.<br />53187608445500<br />El fenómeno más destacable de todos cuantos afectan a un líquido contenido en un conducto capilar es una sesión espontánea por el interior de dicho conducto. Este hecho es debido a las fuerzas atractivas que se ejercen entre las moléculas y la tensión superficial de líquido. En la figura se representa un líquido que asciende por el interior de un tubo capilar de sección recta circular hasta una distancia h de la superficie. La tensión superficial actúa sobre la región de contacto entre Mickey de las paredes del capilar que es una circunferencia de longitud 2r, siendo r el radio de la apertura del tubo. Si se denominanal ángulo de contacto, d a la densidad de líquido y g a la aceleración de la gravedad, podrá formularse la siguiente expresión:<br />Al equilibrar la tensión superficial () y la fuerza que contrarresta el peso de líquido. De esta fórmula puede reducirse el valor de h.<br />Como generalización de esta expresión se ha denunciado la ley de Borelli – Jurin, según la cual en los tubos capilares el ascenso o la depresión de un líquido se encuentra en proporción inversa la medida del radio del tubo.<br />Experimentos propuestos en clase:<br />270509-1905<br />Tubo capilar<br />OBJETIVO: Observar el fenómeno capilar de los líquidos, mediante observación en el proceso del fenómeno para sustentar el conocimiento.<br />ADHERENCIA<br />38104889500 La adhesión es la propiedad de la materia por la cual se unen dos superficies de sustancias iguales o diferentes cuando entran en contacto, y se mantienen juntas por fuerzas intermoleculares.<br />La adhesión ha jugado un papel importante en muchos aspectos de las técnicas de construcción tradicionales. La adhesión del ladrillo con el mortero (cemento) es un ejemplo claro.<br />La cohesión es distinta de la adhesión. La cohesión es la fuerza de atracción entre partículas adyacentes dentro de un mismo cuerpo, mientras que la adhesión es la interacción entre las superficies de distintos cuerpos. En los gases la fuerza de cohesión puede observarse en sulicuefacción que tiene lugar al comprimir una serie de moléculas y producirse fuerzas de atracción suficientemente altas para producir una estructura líquida. En los líquidos, la cohesión se refleja en la tensión superficial causada por una fuerza no equilibrada hacia el interior del líquido que actúa sobre las moléculas superficiales y también en la transformación de un líquido en sólido cuando se comprimen las moléculas lo suficiente.<br />Esta fuerza está también en relación con los puentes de hidrógeno que se establecen entre las moléculas de agua y otras moléculas polares y es responsable, junto con la cohesión del llamado fenómeno de la capilaridad. Cuando se introduce un capilar en un recipiente con agua, ésta asciende por el capilar como si trepase agarrándose por las paredes, hasta alcanzar un nivel superior al del recipiente, donde la presión que ejerce la columna de agua se equilibra con la presión capilar. A este fenómeno se debe en parte la ascensión de la savia bruta desde las raíces hasta las hojas, a través de los vasos leñosos.<br />Experimentos propuestos en clase:<br />270509-1905<br />Tubo capilar y Unión de CD’s<br />FLUIDEZ<br />Los líquidos y gases tienen como rasgo común la fluidez o movilidad, propiedad por la cual las partículas que los constituyen pueden deslizarse unas sobre otras. La fluidez es una característica de los líquidos y/o gases que les confiere la habilidad de poder pasar por cualquier orificio o agujero por más pequeño que sea, siempre que esté a un mismo o inferior nivel del recipiente en el que se encuentren (el líquido y el gas), a diferencia del restante estado de agregación conocido como sólido.<br />Ecuación de la continuidad<br />Consideremos una porción de fluido en color amarillo en la figura, el instante inicial t y en el instante t+Dt.<br />En un intervalo de tiempo Dt la sección S1 que limita a la porción de fluido en la tubería inferior se mueve hacia la derechaDx1=v1Dt. La masa de fluido desplazada hacia la derecha es Dm1=r·S1Dx1=rS1v1Dt.<br />Análogamente, la sección S2 que limita a la porción de fluido considerada en la tubería superior se mueve hacia la derecha Dx2=v2Dt. en el intervalo de tiempo Dt. La masa de fluido desplazada es Dm2=r S2v2 Dt. Debido a que el flujo es estacionario la masa que atraviesa la sección S1 en el tiempo Dt, tiene que ser igual a la masa que atraviesa la sección S2 en el mismo intervalo de tiempo. Luego<br />v1S1=v2S2<br />Esta relación se denomina ecuación de continuidad.<br />En la figura, el radio del primer tramo de la tubería es el doble que la del segundo tramo, luego la velocidad del fluido en el segundo tramo es cuatro veces mayor que en el primero.<br />Experimentos propuestos en clase:<br />270509-1905<br />Tubo capilar en aceite y agua<br />OBJETIVO: Observar el fenómeno de fluidez de los líquidos, mediante observación en el proceso del fenómeno para sustentar el conocimiento.<br />VISCOSIDAD<br />2324105461000Los líquidos se caracterizan por una resistencia al fluir llamada viscosidad. Eso significa que para mantener la velocidad en un líquido es necesario aplicar una fuerza, y si dicha fuerza cesa el movimiento del fluido eventualmente cesa.<br />La viscosidad de un líquido crece al aumentar el número de moles y disminuye al crecer la temperatura. La viscosidad también está relacionada con la complejidad de las moléculas que constituyen el líquido: es baja en los gases inertes licuados y alta en los aceites pesados. Es una propiedad característica de todo fluido (líquidos o gases).<br />La viscosidad es una medida de la resistencia al desplazamiento de un fluido cuando existe una diferencia de presión. Cuando un liquido o un gas fluyen se supone la existencia de una capa estacionaria, de líquido o gas, adherida sobre la superficie del material a través del cual se presenta el flujo. La segunda capa roza con la adherida superficialmente y ésta segunda con una tercera y así sucesivamente. Este roce entre las capas sucesivas es el responsable de la oposición al flujo o sea el responsable de la viscosidad.<br />La viscosidad se mide en poises, siendo un poise la viscosidad de un líquido en el que para deslizar una capa de un centímetro cuadrado de área a la velocidad de 1cm/s respecto a otra estacionaria situado a 1 cm de distancia fuese necesaria la fuerza de una dina.<br />La viscosidad suele decrecer en los líquidos al aumentar la temperatura, aunque algunos pocos líquidos presentan un aumento de viscosidad cuando se calientan. Para los gases la viscosidad aumenta al aumentar la temperatura.<br />La viscosidad de un liquido se determina por medio de un viscosímetro entre los cuales el más utilizado es el de Ostwald, [2] este se utiliza para determinar viscosidad relativas, es decir, que conociendo la viscosidad de un líquido patrón, generalmente agua<br />Como ya mencionamos, los fluidos reales tienen una determinada intensidad de fricción interna que se llama viscosidad. Existe tanto en líquidos como en gases; en esencia se trata de una fuerza de fricción entre distintas capas del fluido, al moverse entre sí. En los líquidos, la viscosidad se debe a las fuerzas de cohesión entre las moléculas.<br />Los diferentes fluidos tienen diversas magnitudes de viscosidad. La viscosidad de los diversos fluidos se puede expresar en forma cuantitativa mediante un coeficiente de viscosidad , se define de este modo: se coloca una capa delgada de fluido entre dos placas planas. Una placa es estacionario de otra puede moverse el fluido que está en contacto directo con cada placas se trata de mantener allí a causa de las fuerzas de adhesión entre sus moléculas y las de la placa. Así la superficie superior del fluido se mueve con la misma velocidad V que la placa superior, mientras que el fluido en contacto con la placa estacionario permanecen reposo. La capa estacionario de fluido retarda el flujo de la capa que le sigue arriba; ésta, a su vez, retarde el flujo de la siguiente y así sucesivamente. De este modo, la velocidad varía en forma lineal de 0 a V , como se indica. El aumento de velocidad, dividida entre la distancia que sucedió éste cambio, que es igual a V/L , se llama gradiente de velocidad. Para mover la placa superior se necesita una fuerza, lo cual se puede comprobar moviendo una placa plana sobre una capa de jarabe sobre una mesa. Para un fluido determinado, se encuentra que la fuerza necesaria F es proporcionar al área de las placas, A, y la velocidad, V, e inversamente proporcional a la separación L, entre las placas. Para fluidos distintos mientras más viscoso es el fluido mayor será la fuerza requerida por tanto la constante de proporcionalidad para esta ecuación se define como el coeficiente de viscosidad :<br />Experimentos propuestos en clase:<br />270509-1905<br />Unión de CD’s mediante diferentes liquidos<br />OBJETIVO: Observar el fenómeno viscosidad de los líquidos, mediante observación en el proceso del fenómeno para sustentar el conocimiento.<br />PRESIÓN DE VAPOR<br />Para poder entender muchos fenómenos que suceden en la vida diaria hay que conocer lo que es la Presión de Vapor. Para simplificar e ilustrar utilicemos el esquema que sigue:<br />24193513525500<br />En el dibujo se representa un recipiente cerrado, lleno parcialmente de un líquido (azul). Este líquido como toda sustancia está constituido por moléculas (bolitas negras), que están en constante movimiento al azar en todas direcciones. Este movimiento errático, hace que se produzcan choques entre ellas, de estos choques las moléculas intercambian energía, tal y como hacen las bolas de billar al chocar; algunas aceleran, mientras otras se frenan.En este constante choque e intercambio de energía, algunas moléculas pueden alcanzar tal velocidad, que si están cerca de la superficie pueden saltar del líquido (bolitas rojas) al espacio cerrado exterior como gases. A este proceso de conversión lenta de los líquidos a gases se les llama evaporación.A medida que mas y mas moléculas pasan al estado de vapor, la presión dentro del espacio cerrado sobre el líquido aumenta, este aumento no es indefinido, y hay un valor de presión para el cual por cada molécula que logra escapar del líquido necesariamente regresa una de las gaseosas a él, por lo que se establece un equilibrio y la presión no sigue subiendo. Esta presión se conoce como Presión de Vapor Saturado.<br />La presión de vapor saturado depende de dos factores:<br />La naturaleza del líquido<br />La temperatura<br />VARIACIÓN DE LA PRESIÓN DE VAPOR CON LA TEMPERATURA<br />La presión de vapor de un liquido, es constante a una temperatura dada, pero aumenta si lo hace la temperatura hasta el punto critico del liquido. Cuando se aumenta la temperatura es aumentada o mayor la porción de moléculas, estas toman la energía necesaria para hacer el cambio de liquido a vapor, y en consecuencia se precisa mayor presión para establecer un equilibrio entre el vapor y el liquido. Hay un acensuó lento a bajas temperaturas, y luego uno muy rápido como puede observarse como aumento de la pendiente de las curvas. Esta variación de la presión de vapor con la temperatura se expresa matemáticamente con la ecuación de Clausius-Clapeyron. Para la transición de líquidos a vapor P es la presión a la temperatura T, D H= D Hv el calor de vaporización de un peso dado de liquido, y V1 = V l el volumen del liquido, mientras que V2 = V g es el volumen del mismo pero de vapor. En consecuencia, para la vaporización la ecuación de Clausius-Clapeyron puede escribirse así:<br />A temperatura no muy próxima a la critica V l es muy pequeña comparada con V g y puede despreciarse. Así a 100ºC, Vg del agua es 1671cc por gramo, mientras que Vi es solo 1.04 cc por gramo. Ademas si suponemos que el vapor se comporta esencialmente como un gas ideal, entonces Vg por mol viene dada por V g = RT/ P y la ecuación anterior se transforma en :<br />Esta ecuación es conocida como ecuación de Clausius-Clapeyron.<br />Integrando esta nos queda de la siguiente forma:<br />Log10 P = - D Hv / 2.303 R ( 1/ T ) + C<br />Además comparamos la ecuación con la de una línea recta y = mx + b, sugiere que si Log10 P para un liquido se gráfica contra 1 / T, entonces la gráfica debe ser una línea recta con :<br />PENDIENTE<br />m = (- D Hv / 2.303 R)<br />INTERSECCION<br />b = C<br />De las pendientes de las lineas, se deducen los calores de vaporización de diversos líquidos, así:<br />pendiente = m = - D Hv / 2.303 R y por lo tanto D Hv = - 2.303 R m = - 4.576m cal mol-1<br />La grafica anterior nos muestra el comportamiento de la ecuación de Clausius-Clapeyron.<br />TENSIÓN SUPERFICIAL<br />En el interior de un líquido una molécula es atraída por todas las que le rodean (fuerzas de cohesión), de manera que el efecto total es nulo. Pero en la superficie las fuerzas que atraen a las moléculas hacia abajo no pueden ser neutralizadas por las moléculas superiores porque no existen. A causa<br />de este hecho los líquidos tienden siempre a presentar la menor superficie libre posible, y así por ejemplo, una gota adopta la forma esférica porque ésta, a igualdad de volumen le corresponde la mínima superficie. Esta tendencia de las superficies libres a contraerse es motivo de una fuerza que actúa tangencialmente a la superficie libre y normal al borde de sujeción de ésta, recibe el nombre de quot;
TENSIÓN SUPERFICIALquot;
y mide la fuerza por unidad de longitud del borde de sujeción. Su unidad por tanto en el S.I. es el Newton/metro.<br />¿Que es la tensión superficial?<br />La superficie de cualquier líquido se comporta como si sobre esta existe una membrana a tensión. A este fenómeno se le conoce como tensión superficial. La tensión superficial de un líquido está asociada a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área.<br />¿Cuales son las causas de la tensión superficial?<br />La tensión superficial es causada por los efectos de las fuerzas intermoleculares que existen en la interfase. La tensión superficial depende de la naturaleza del líquido, del medio que le rodea y de la temperatura. Líquidos cuyas moléculas tengan fuerzas de atracción intermoleculares fuertes tendrán tensión superficial elevada.<br />¿Como influye la temperatura a la tensión superficial?<br />En general, la tensión superficial disminuye con la temperatura, ya que las fuerzas de cohesión disminuyen al aumentar la agitación térmica. La influencia del medio exterior se debe a que las moléculas del medio ejercen acciones atractivas sobre las moléculas situadas en la superficie del líquido, contrarrestando las acciones de las moléculas del líquido.<br />La tensión superficial del agua<br />Dado que las fuerzas intermoleculares de atracción entre moléculas de agua se deben a los enlaces de hidrógeno y éstos representan una alta energía, la tensión superficial del agua es mayor que la de muchos otros líquidos.<br />Medición de la tensión superficial del agua<br />Existen varios métodos para medir la tensión superficial de un líquido. Uno de ellos consiste en utilizar un anillo de platino que se coloca sobre la superficie del agua. Se mide la fuerza que se requiere para separar el anillo de la superficie del agua con una balanza de alta precisión.<br />Donde<br />F: Fuerza σ<br />Tensión Superficial<br />D: Diámetro<br />Calculo General<br /> La cantidad llamada tensión superficial, se define como la fuerza F por unidad de longitud L que actúa través de cualquier línea en una superficie, y que tiende a mantener cerrada la superficie<br />DIFUSIÓN<br />384810508000Al realizar la mezcla de dos líquidos, las moléculas de uno de ellos se difunde en todas las moléculas del otro liquido a mucho menor velocidad, cosa que en los gases no sucede. Sí deseamos ver la difusión de dos líquidos, se puede observar dejando caer una pequeña cantidad de tinta (china) en un poco de agua. Debido a que las moléculas en ambos líquidos están muy cerca, cada molécula conlleva una inmensidad de choques antes de alejarse, puede decirse que millones de choques. La distancia promedio que se genera en los choques se le llama trayectoria libre media y, en los gases es mas grande que en los líquidos, cabe señalar que esto sucede cuando las moléculas están bastantemente separadas. A pesar de lo que se menciona anteriormente hay constantes interrupciones en sus trayectorias moleculares, por lo que los líquidos se difunden mucho mas lentamente que los gases.<br />Integramos con las condición inicial siguiente: en el instante t=0, h=0, que da<br />La concentración de vapor saturado cs se puede determinar a partir de los datos de la presión de vapor saturado ps que suministran las tablas. Suponiendo que el vapor saturado se comporta como un gas ideal<br />Siendo m la masa (en gramos) del gas y V su volumen (en litros), la concentración cs=m/V en (g/cm3). La presión de vapor ps se suele dar en mm de mercurio (torr), 1/760 de una atmósfera y la temperatura en kelvin, de modo que la concentración de vapor csse calcula mediante la siguiente fórmula<br />DENSIDAD<br />La densidad es una medida utilizada por la física y la química para determinar la cantidad de masa contenida en un determinado volumen. La ciencia establece dos tipos de densidades. La densidad absoluta o real que mide la masa por unidad de volumen, y es la que generalmente se entiende por densidad. Se calcula con la siguiente formula: Densidad = masa / volumen.<br />Por otro lado, también existe la densidad relativa o gravedad específica que compara la densidad de una sustancia con la del agua; está definida como el peso unitario del material dividido por el peso unitario del agua destilada a 4ºC. Se calcula con la siguiente fórmula: Densidad relativa = densidad de la sustancia / densidad del agua. A la hora de calcular una densidad, se da por hecho que es la densidad absoluta o real, la densidad relativa sólo se utiliza cuando se pide expresamente.<br />La fórmula de la densidad, masa / volumen, se puede aplicar para cualquier sustancia, no obstante ésta debe ser homogénea. Pues en sustancias heterogéneas la densidad va a ser distinta en diferentes partes. En el caso de que se presente este problema lo que se debe hacer es sacar la densidad de las distintas partes y a partir de las cifras obtenidas extraer el promedio.<br />La densidad de una sustancia puede variar si se cambia la presión o la temperatura. En el caso de que la presión aumente, la densidad del material también lo hace; por el contrario, en el caso de que la temperatura aumente, la densidad baja. Sin embargo para ambas variaciones, presión y temperatura, existen excepciones, por ejemplo para sólidos y líquidos el efecto de la temperatura y la presión no es importante, a diferencia de los gases que se ve fuertemente afectada.<br />Existe un instrumento llamado densímetro o hidrómetro que determina la densidad relativa de los líquidos. Consiste en un cilindro y un bulbo (pesado para que flote) de vidrio que en su interior contiene una escala de gramos por centímetro cúbico. Se vierte el líquido en la parte de la jarra alta y el hidrómetro baja hasta que flote libremente, y en la escala se puede ver qué densidad presenta la sustancia en cuestión. Existen varios tipos de densímetros específicos para distintos líquidos: alcoholímetro (alcohol), lactómetro (leche), sacarómetro (melaza), salímetro (sales), entre otros.<br />En cuanto a las medidas de la densidad son variadas. La utilizada por el Sistema Internacional es kilogramo por metro. También se puede utilizar gramo por centímetro cúbico, gramo por galón, gramo por pie cúbico o libra por pie cúbico.<br />BIBLIOGRAFÍA<br />LIBROS<br />GIANCOLI, Douglas, “FISICA PRINCIPIOS CON APLICACIONES”, edición 1992. Tema: Fluidos pag 243<br />BURNS A. Ralph, “FUNDAMENTOS DE QUÍMICA”, edición 2002<br />Ing. BUCHELI PONCE Fernando, “FUNDAMENTOS DE QUÍMICA” ; Tomo 1, Pag. 106 y 107 <br />INTERNET<br />http://es.wikipedia.org/wiki/liquido/#Propiedades_f.html<br />http://www.estudiaronline.org/quimica/quimica-general.html<br />http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/3_eso_materiales/b_iii/conceptos/conceptos_bloque_3_3.htm<br />http://www.uam.es/docencia/elementos/spV21/sinmarcos/elementos.html<br />http://es.wikipedia.org/wiki/propiedades/liqui.html<br />ANEXOS<br />Fuerza intermolecular<br />Las fuerzas intermoleculares se producen cuando los átomos pueden formar unidades estables llamadas moléculas mediante el compartimiento de electrones. Las fuerzas intermoleculares, fuerzas de atracción entre moléculas a veces también reciben el nombre de enlaces intermoleculares aunque son considerablemente más débiles que los enlaces iónicos, covalentes y metálicos. Las principales fuerzas intermoleculares son<br />El enlace de hidrógeno (antiguamente conocido como puente de hidrógeno)<br />las fuerzas de Van der Waals. Que podemos clasificar a su vez en:<br />Dipolo - Dipolo.<br />Dipolo - Dipolo inducido.<br />Fuerzas de dispersión de London.<br />Atracciones dipolo-dipolo<br />Una atracción dipolo-dipolo es una interacción no covalente entre dos moléculas polares o dos grupos polares de la misma molécula si ésta es grande. Se forman moléculas que contienen dipolos permanentes cuando se enlazan simétricamente con átomos con electronegatividad diferente. Las moléculas que son dipolos se atraen entre sí cuando la región positiva de una está cerca de la región negativa de la otra.<br />En un líquido las moléculas están muy cercanas entre sí y se atraen por sus fuerzas intermoleculares. Las moléculas deben tener suficiente energía para vencer esas fuerzas de atracción, y hacer que el líquido pueda entrar en ebullición. Si se requiere más energía para vencer las atracciones de las moléculas del líquido A que aquéllas entre las moléculas del líquido B, el punto de ebullición de A es más alto que el de B. Recíprocamente, menores atracciones intermoleculares dan pie a puntos de ebullición más bajos.<br />Las atracciones dipolo-dipolo, también conocidas como Keeson, por HYPERLINK quot;
http://es.wikipedia.org/wiki/Willem_Hendrik_Keesomquot;
quot;
Willem Hendrik Keesomquot;
Willem Hendrik Keesom, quien produjo su primera descripción matemática en 1921, son las fuerzas que ocurren entre dos moléculas con dipolos permanentes. Estas funcionan de forma similar a las interacciones iónicas, pero son más débiles debido a que poseen solamente cargas parciales. Un ejemplo de esto puede ser visto en el ácido clorhídrico:<br />también se pueden dar entre una molécula con dipolo negativo y positivo al mismo tiempo, más un átomo normal sin carga.<br />