Este documento trata sobre el estado líquido. Explica que los líquidos se encuentran en una situación intermedia entre los estados sólido y gaseoso, careciendo del orden de los sólidos pero siendo menos desordenados que los gases. También describe las fuerzas intermoleculares que interactúan en el estado líquido, como las fuerzas de van der Waals, y conceptos como densidad, viscosidad, tensión superficial y cambios de estado.

1. UNIDAD VII
ESTADO LÍQUIDO

2. ESTADO LIQUIDO
Situación intermedia entre los estados
gaseoso y sólido.
Carece del orden característico de los sólidos,
y tampoco es tan desordenado como los
gases.
Partículas habitualmente agrupadas en
racimos, resbalando unas sobre otras.
Estas ordenaciones parciales hacen
particularmente difícil describirlo
matemáticamente.

3. ¿Cuáles son las fuerzas intermoleculares que interaccionan en el estado
líquido?
Se vieron anteriormente al estudiar los enlacesintermoleculares, ellas se denominan:
Fuerzas de van der Waals:
· Fuerzas de dispersión (London)
· Fuerzas dipolares
· Enlaces de hidrógeno

4. ESTADO LÍQUIDO
La viscosidad es la resistencia a
fluir. de un gas o un líquido
“EL ACEITE ES MAS LIVIANO QUE EL AGUA”
El aceite posee baja densidad, ya que posee poca
masa por unidad de volumen mientras el agua
posee mayor densidad, masa elevada por unidad
de volumen
LAS UNIDADES USUALES PARA LOS LÍQUIDOS SON: g/ml,
kg/l y ton/m3
Densidad  Viscosidad
Viscosímetro de Ostwald
La viscosidad se mide con
equipos: viscosímetros [poise],
[dina/cm2].
𝜂1
𝜂2
𝑑1. 𝑡1
𝑑2𝑡1
se realizan a T constante = 25°C
La viscosidad es la resistencia a fluir de
un gas o un líquido

5. ESTADO LÍQUIDO
Si en recipiente hay aceite y agua:
•Se puedo observar que el aceite flota
sobre el agua,(es menos denso), pero como
vemos aquí, es mucho más viscoso, ya que
el agua fluye mucho más rápidamente.
•La miel y la glucosa se hunden en el agua:
No sólo son más viscosas sino más densas.
NO HAY RELACIÓN DIRECTAENTRE
DENSIDAD Y VISCOSIDAD

6. Aquellos que poseen gran capacidad para
formar puentes de hidrógeno,
generalmente tienen viscosidades muy
altas y se incrementa con la cantidad de
puentes de hidrógeno
La Viscosidad se debe a las fuerzas de rozamiento entre las moléculas del líquido (en el de
una tubería sería entre líquido y sólido).
El incremento de tamaño y área de
superficie de las moléculas generalmente
da como resultado un aumento de la
viscosidad, debido al incremento de las
fuerzas de dispersión
Con el aumento de la
temperatura las
moléculas se mueven
con más velocidad, su
energía cinética tiene
más capacidad para
vencer las atracciones
intermoleculares.
ESTADO LÍQUIDO

7. Glicerina
Pentano
Dodecano
ESTADO LÍQUIDO
¿Quién tiene mayor viscosidad?

8. También existe una variedad de viscosímetros, diseñados para
usos específicos.
Para combustibles y lubricantes se utiliza un viscosímetro que mide el
volumen de líquido que cae a través de un
orificio de diámetro conocido, en un tiempo
determinado. Puede trabajarse a distintas
temperaturas.
También para aceites lubricantes se utiliza
la medición de la velocidad de caída de una
bolita de acero. Se compara con la velocidad
de caída de una bolita idéntica, en otro
líquido de viscosidad conocida.
VISCOSIDAD: MEDICIÓN
ESTADO LÍQUIDO

9. La “tensión superficial” de un líquido se define como la energía necesaria para aumentar el
área superficial de un líquido en una unidad de área.
TENSION SUPERFICIAL

10. Tensión superficial
TENSION SUPERFICIAL

11. Una molécula en el seno de un líquido está
atraída igualmente en todas direcciones, pero en
la superficie, el número de moléculas que la
atraen hacia el interior es mucho mayor, por lo
que las que están en la superficie son atraídas por
sus vecinas hacia el interior, debido a que
existen entre ellas fuerzas de cohesión.
TENSION SUPERFICIAL
El valor de la Tensión Superficial depende de:
 las características del líquido (Hg>H2O>EtOH),
 de la temperatura (a mayor temperatura menor TS),
 y de la presencia de tensioactivos (disminuyen TS)

12. TENSION SUPERFICIAL:
Formación de meniscos y
Capilaridad
Dado que f.adhesivas > cohesivas,
las moléculas de H2O que tocan el
vidrio se adhieren a la pared más
fuertemente que consigo mismas,
formando superficies cóncavas
H2O – Vidrio
fuerzas adhesivas
Dado que f.adhesivas < cohesivas,
los átomos de Hg que tocan el
vidrio se adhieren a la pared con
menor fuerza que consigo mismas,
formando superficies convexa
fuerzas cohesivas fuerzas cohesivas
Hg – Vidrio
fuerzas adhesivas
Agua Mercurio
Ocurren por el juego de
dos fuerzas de carácter
opuesto:
Las Fuerzas de cohesión
que unen las moléculas
unas a otras, y las
_Fuerzas de adhesión que
unen las moléculas a la
superficie.
Menisco convexo
Menisco cóncavo

14. • La Tensión superficial es responsable de:
_la resistencia que un líquido presenta a la penetración
de su superficie,
_de la tendencia a la forma esférica de las gotas de un
líquido
_de las pompas de jabón,
_del ascenso de los líquidos en los tubos capilares y
_de la flotación de objetos u organismos en la superficie
de los líquidos.
A causa de esta propiedad la
superficie de un líquido se
comporta como una membrana o
barrera .
TENSION SUPERFICIAL

15. Cuando un tubo de vidrio de diámetro muy estrecho (capilar) se
introduce en un líquido acuoso, el nivel del menisco sube
espontáneamente.
A este efecto se lo conoce como capilaridad.
La altura que alcanza el menisco dentro del tubo va a depender del equilibrio entre las
fuerzas de adhesión a las paredes y el peso
de la columna líquida en el interior del tubo
La capilaridad ayuda a la raíz de las plantas a captar
agua y nutrientes disueltos del suelo y llevarlos a los
tallos. Las raíces, al igual que el vidrio, exhiben potentes
fuerzas de adhesión frente al agua
Mientras más pequeño sea el diámetro del capilar, mayor es la altura a la que
asciende el líquido.

16. Solidificación
Fusión
Condensación
Vaporización
Sublimación Deposición
Sólido
Gas
líquido
E
N
E
R
G
I
A
CAMBIO DE
FASES

17. Hirviendo Evaporando
EVAPORACIÓN: proceso en el que las moléculas de la
superficie de un líquido escapan y pasan a la fase de vapor
CONDENSACIÓN: proceso en el cual la molécula de vapor
choca con la superficie del líquido y queda atrapada ahí
VAPORIZACIÓN, EVAPORACIÓN Y CONDENSACIÓN

18. Si se tapa con una campana un vaso con un líquido volátil, algunas
moléculas escapan hacia la fase gaseosa, donde quedan confinadas.
Llega un momento en el que, en su movimiento al azar, algunas
moléculas acertarán la boca del vaso y volverán al estado líquido.
Cuando la cantidad de moléculas que retorna es igual exactamente a las
moléculas que escapa se podrá medir la presión de vapor del líquido en
ese estado de equilibrio.
VAPORIZACIÓN, EVAPORACIÓN
Y CONDENSACIÓN

19. EQUILIBRIO LÍQUIDO-VAPOR
Cuando la velocidad de condensación se hace igual a la velocidad de vaporización, el
líquido y el vapor están en un estado de equilibrio dinámico:
Líquido Vapor

20. La presión de vapor sólo depende de la Temperatura.
La Presión de vapor de los líquidos siempre aumenta con la
temperatura, porque la velocidad de evaporación aumenta y la
velocidad de condensación disminuye.
La presión ejercida por el vapor se mantiene constante una vez alcanzado el equilibrio dinámico, y se conoce
como PRESION DE VAPOR de un líquido.
PRESIÓN DE VAPOR

21. En este punto se forman burbujas de vapor en el interior del líquido, el líquido hierve
Punto de ebullición normal : 1 atm = 760 mm Hg = 1013 Hpa
Hay dos formas para conseguir que un líquido hierva:
 Aumentar la Tª
 Disminuir la presión
PUNTO DE EBULLICIÓN
Es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido iguala a la presión atmosférica
exterior.
En un sistema cerrado, aislado de la atmósfera, el punto de ebullición será la temperatura a la
cual la presión de vapor del líquido iguala a la presión del sistema (p. ej. olla a presión).

22. PUNTO DE EBULLICIÓN: EQUILIBRIO
LÍQUIDO-VAPOR
A una temperatura dada, la Presión de vapor de
diferentes líquidos es distinta, porque son distintas
sus fuerzas cohesivas
Un líquido es más volátil que otro cuando a la
misma temperatura tiene mayor Presión de
vapor.
Las curvas de presión de vapor de los diferentes
líquidos, representan entonces una sucesión de
puntos en los que se verifica un estado de
equilibrio dinámico entre el líquido y su vapor de
dicha sustancia (puntos de ebullición)
Ej: si la presión externa es de 355 mm Hg  Tebull. agua = 80 ºC,
si la presión externa es de 55 mm Hg  Tebull. agua = 40 ºC,
En esta propiedad se basa la obtención de productos liofilizados

23. El punto de fusión (o congelación) normal es la temperatura a la cual las fases sólida y líquida
coexisten en el equilibrio a 1 atmósfera de presión.
El Punto de Fusión de un sólido o de Congelación de un líquido es la temperatura a la cual las
fases sólida y líquida coexisten en el equilibrio.
PUNTO DE FUSIÓN

24. CURVAS DE CALENTAMIENTO

25. ¿Qué sucede cuando calentamos una muestra de hielo que inicialmente está a 25ºC y 1 atm de
presión?
La adición de calor hace que la temperatura del hielo aumente. La muestra permanecerá congelada
mientras la temperatura sea menor a 0°C. Cuando la temperatura llegue a 0ºC, el hielo comenzará a
derretirse.
Puesto que la fusión es un proceso endotérmico, el calor que agreguemos a 0ºC se utilizará para
convertir hielo en agua, y la temperatura permanecerá constante hasta que todo el hielo se haya
fundido. El calentamiento del hielo de - 25ºC a 0ºC se representa con el segmento de línea AB en la
figura siguiente, mientras que la conversión de hielo a 0ºC en agua a 0ºC da pie al segmento horizontal
BC (equilibrio sólido - líquido).
La adición de más calor aumenta la temperatura del agua hasta llegar a 100ºC (segmento CD). En ese
momento, el calor se utiliza para convertir agua en vapor a una temperatura constante de 100ºC
(segmento DE equilibrio líquido- vapor).
Una vez que toda el agua se ha convertido en vapor, éste se calienta hasta su temperatura final de
125ºC (segmento EF).
CURVAS DE CALENTAMIENTO

26. Más allá del punto
crítico, no es
posible distinguir
las fases líquida y
gaseosa
las tres fases
están en
equilibrio

28. Un diagrama de fases es una forma gráfica de resumir las condiciones
en las que existen equilibrios entre los diferentes estados de la materia, y
también nos permite predecir la fase de una sustancia que es estable a
cualquier temperatura y presión dadas.
La forma general de un diagrama de fases para una sustancia que
exhibe tres fases se muestra en la figura anterior.
El diagrama es una gráfica bidimensional, con presión y temperatura
en los ejes, y contiene tres curvas importantes, cada una de las cuales
representa las condiciones de temperatura y presión en las que las distintas
fases pueden coexistir en equilibrio.

29. La única sustancia presente en el sistema es aquella cuyo diagrama de fases
se está considerando El punto de esta curva en el que la presión de vapor es de 1
atm es el punto normal de ebullición de la sustancia. La curva de presión de vapor
termina en el punto crítico, que está en la temperatura crítica y la presión crítica de
la sustancia. Más allá del punto crítico, no es posible distinguir las fases líquida y
gaseosa.
El punto de fusión a 1 atm es el punto normal de fusión.
El punto donde se intersecan las tres curvas, se conoce como punto triple. A esta
temperatura y presión, las tres fases están en equilibrio.
Cualquier otro punto de las tres curvas representa un equilibrio entre dos fases.
Cualquier punto del diagrama que no cae en una línea corresponde a condiciones en las
que sólo está presente una fase.
La fase gaseosa, por ejemplo, es estable a baja presión y alta temperatura, mientras
que la fase sólida es estable a temperaturas bajas y presiones altas.
Los líquidos son estables en la región entre las otras dos.

30. Se le llama fluido supercrítico a cualquier sustancia que se encuentra por
encima de su temperatura y presión crítica.
 La temperatura crítica es una temperatura por encima de la cual no se
produce la licuefacción del líquido (cambio de estado de gas a líquido) por
mucho que se aumente la presión.
 La presión crítica es una presión por encima de la cual no tendrá lugar la
vaporización(cambio de estado de líquido a gas) por mucho que se aumente la
temperatura.

31. Los fluidos supercríticos presentan varias ventajas:
 En procesos de extracción: en el proceso de extraer cafeína del café utilizando como
disolvente CO2 supercrítico.( https://clickmica.fundaciondescubre.es/conoce/100-preguntas-100-respuestas/sabes-como-se-extrae-la-
cafeina-del-cafe/#:~:text=Para%20eliminar%20la%20cafe%C3%ADna%2C%20el,contribuyendo%20a%20disolver%20la%20cafe%C3%ADna.)
 Se comportan como líquidos facilitando la disolución y como gases permitiendo una fácil
separación de la matriz.
 Presentan una baja viscosidad.
 No son tóxicos.
 Un fluido supercrítico muy utilizado en la industria alimentaria es el dióxido de
carbono (CO2) gracias a su facilidad de uso, a la ausencia de toxicidad, a su baja
temperatura crítica (31ºC) y a su baja presión crítica (74,8 atm).

32. Fuente:
https://alimentosargentinos.magyp.gob.ar/conte
nido/sectores/tecnologia/Ficha_01_Fluidos.pdf

34. Las líneas naranja la misma línea para el dióxido de carbono. Notarás que se inclinan una hacia la izquierda y la otra
a la derecha. El agua tiene una estructura única que hace que el líquido sea más denso que el sólido. La densidad es
cuánta masa hay en un cierto volumen. Tomemos un momento para ver algunos ejemplos que ha visto, pero
probablemente nunca pensó mucho.
•El hielo flota en el agua porque el hielo es menos denso que el agua líquida.
•Si congela agua en un frasco de vidrio, lo romperá porque el hielo es menos denso y la misma cantidad de hielo