sólidos, líquidos, gases

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sólidos, líquidos, gases

  1. 1. Propiedades de sólidos, líquidos, gases Ing. Mario Enríquez Universidad Cooperativa de Colombia Ingeniería de alimentos 2012
  2. 2. Introducción • Diferencias en la distancia entre moléculas – Gas: interacción nula entre moléculas. Permite compresibilidad – Líquido: mayor interacción, menor compresibilidad – Sólidos: distancias entre moléculas menores a diámetro de moléculas, libertad de movimiento casi nula • Organización de las moléculas
  3. 3. Introducción • Fases: un parte homogénea de un sistema en contacto con otras partes del sistema pero separadas de éstas por una frontera definida
  4. 4. Fuerzas intermoleculares e intramoleculares • Fuerzas intermoleculares – Ejercen fuerte influencia en el comportamiento de líquidos y sólidos principalmente – En gases, mayor T menor fuerza. – A bajas T, las moléculas no tienen E para alejarse entre si, uniéndose (condensación) • Fuerzas intramoleculares – Responsables de la unión de los átomos y formación de moléculas – Responsables de propiedades como el punto de fusión y ebullición • Inter más débiles que intra
  5. 5. Fuerzas intermoleculares e intramoleculares • Punto de ebullición refleja fuerzas intermoleculares • Si Tb de A mayor que Tb de B, A tiene enlaces intermoleculares más fuertes. Igual para Tm
  6. 6. Fuerzas intermoleculares • Fuerzas dipolo-dipolo – Fuerzas de atracción entre moléculas polares. Tienden a alinearse aún en los líquidos favoreciendo la atracción
  7. 7. Fuerzas intermoleculares • Fuerzas ion-dipolo – Fuerzas que permiten la atracción de un ion y una molécula polar
  8. 8. Fuerzas intermoleculares
  9. 9. Fuerzas intermoleculares • Fuerzas de dispersión: Fuerzas atractivas que surgen como resultado de dipolos temporales inducidos en átomos o moléculas (fuerzas de London) Átomo Interacción Ión-dipolo inducido Interacción dipolo-dipolo inducido
  10. 10. Fuerzas intermoleculares – Son fuerzas momentáneas. Responsables de condensación de gases no polares – Tm incrementa cuando el # de e- es mayor
  11. 11. Fuerzas intermoleculares • Puentes de hidrógeno – Tipo de interacción dipolo-dipolo entre un átomo de hidrógeno y un enlace polar tal como N-H, O-H, F-H y átomo electronegativo de O, N o F.
  12. 12. Fuerzas intermoleculares
  13. 13. Propiedades de líquidos • Tensión superficial: cantidad de energía requerida para estirar o incrementar la superficie de un líquido por unidad de área
  14. 14. Propiedades de líquidos • Acción capilar – Fuerzas de cohesión: atracción entre moléculas similares – Fuerzas de adhesión: atracción entre moléculas diferentes Adhesión mayor que cohesión Adhesión menor que cohesión
  15. 15. Propiedades de líquidos • Viscosidad – Medida de la resistencia de un líquido a fluir. – Cuanto más fuertes los enlaces intermoleculares, más alta la viscosidad Glicerol: alta viscosidad debido a la presencia de OH capaces de formar puentes de H
  16. 16. Propiedades de líquidos • La viscosidad puede variar debido a: – Cambios en la temperatura del líquido – Comportamiento reológico del líquido (respuesta ante un esfuerzo) – Adición o sustracción de componentes, aditivos o sustancias – Condiciones de proceso
  17. 17. Propiedades de sólidos • Sólidos cristalinos: tienen una estructura organizada debida a un arreglo molecular ordenado. Restringe el paso de la luz
  18. 18. Propiedades de sólidos • Sólidos amorfos: estructura desorganizada. Permiten el paso de la luz Cuarzo Vidrio Lectura: bonds and interaction forces. Physical chemistry of foods (Walstra)
  19. 19. Propiedades térmicas • Cp de alimentos y del aire – Para un alimento de composición conocida – Para el aire Cs = 1.005 + 1.88Y (sistema internacional) Cs = 0.24 + 0.45Y (sistema inglés) • Conductividad de alimentos
  20. 20. Propiedades térmicas • Cambios de fase – Generados por ganancia o pérdida de energía (entalpía)
  21. 21. Propiedades térmicas • Cambios de fase – Calor sensible – Calor latente
  22. 22. Propiedades térmicas Calorimetría de barrido diferencial (DSC) • Temperatura de transición vítrea (Tg) • Cristalización • Temperatura de fusión (Tm)

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