El sólido amorfo es un estado sólido de la materia, en el que las partículas que conforman el sólido carecen de una estructura ordenada. Estos sólidos carecen de formas y caras bien definidas. Esta clasificación contrasta con la de sólidos cristalinos, cuyos átomos están dispuestos de manera regular y ordenada formando redes cristalinas. Muchos sólidos amorfos son mezclas de moléculas que no se pueden apilar bien. Casi todos los demás se componen de moléculas grandes y complejas. Entre los sólidos amorfos más conocidos destaca el vidrio. Un mismo compuesto, según el proceso de solidificación, puede formar una red cristalina o un sólido amorfo. Por ejemplo, según la disposición espacial de las moléculas de sílice (SiO2), se puede obtener una estructura cristalina (el cuarzo) o un sólido amorfo (el vidrio).
3.3.2.Sólidos de estructura cristalina
·Cristal
un cristal es un sólido homogéneo que presenta una estructura interna ordenada de sus partículas reticulares, sean átomos, iones o moléculas.
Los cristalógrafos han demostrado que son necesarias solo siete tipos diferentes de celda unidad para crear todas las redes puntuales. La mayor parte de esto siete sistemas cristalinos presentan variaciones de la celda unida básica. A. J. Bravais mostró que catorce celdas unidad estándar podían describir todas las estructuras reticulares posibles.
Para determinar completamente la estructura cristalina elemental de un sólido, además de definir la forma geométrica de la red, es necesario establecer las posiciones en la celda de los átomos o moléculas que forman el sólido cristalino; lo que se denomina puntos reticulares.
Son Cúbico, tetragonal, rombito, monoclínico, triclínico, hexagonal
·Isomorfismo
El concepto matemático de isomorfismo (del griego iso-morfos: Igual forma) pretende captar la idea de tener la misma estructura. Dos estructuras matemáticas entre las que existe una relación de isomorfismo se llaman isomorfas.
·Polimorfismo
En general, polimorfismo describe múltiples y posibles estados de una única propiedad.
3.4.transformación de los estados físicos de la materia
La evaporación es un proceso por el cual una sustancia en estado líquido pasa al estado gaseoso, tras haber adquirido energía suficiente para vencer tensión superficial. A diferencia de la ebullición, este proceso se produce a cualquier temperatura, siendo más rápido cuanto más elevada aquélla. No es necesario que toda la masa alcance el punto de ebullición. La evaporación es rara pero importante e indispensable en la vida cuando se trata del agua, que se transforma en nube y vuelve en forma de lluvia, nieve, niebla o rocío. Cuando existe un espacio libre encima de un líquido caliente, una parte de sus moléculas está en forma gaseosa, al equilibrase, la cantidad de materia gaseosa define la presión de vapor saturante, la cual no depende de la temperatura. Si la cantidad de gas es inferior a la presión de vapor saturante, una parte de las moléculas pasan de la fase líquida a la gaseosa: eso es la evaporación.
2.4.Presión de vapor
La presión de vapor es la presión de la fase gaseosa o vapor de un sólido o un líquido sobre la fase líquida, para una temperatura determinada, en la que la fase líquida y el vapor se encuentran en equilibrio dinámico; su valor es independiente de las cantidades de líquido y vapor presentes mientras existan ambas.
Este fenómeno también lo presentan los sólidos; cuando un sólido pasa al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido (proceso denominado sublimación o el proceso inverso llamado deposicitación o sublimación inversa) también hablamos de presión de vapor.
En la situación de equilibrio, las fases reciben la denominación de líquido saturado y vapor saturado. Esta propiedad posee una relación directamente proporcional con las fuerzas de atracción intermoleculares, debido a que cuanto mayor sea el módulo de las mismas, mayor deberá ser la cantidad de energía entregada (ya sea en forma de calor
2.5.Punto de ebullición
El punto de ebullición es aquella temperatura en la cual la materia cambia de estado líquido a gaseoso, es decir se ebulle. Expresado de otra manera, en un líquido, el punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión del medio que rodea al líquido. En esas condiciones se puede formar vapor en cualquier punto del líquido. La temperatura de una sustancia o cuerpo depende de la energía cinética media de las moléculas. A temperaturas inferiores al punto de ebullición, sólo una pequeña fracción de las moléculas en la superficie tiene energía suficiente para romper la tensión superficial y escapar. Este incremento de energía constituye un intercambio de calor que da lugar al aumento de la entropía del sistema (tendencia al desorden de las partículas que lo componen). El punto de ebullición depende de la masa molecular de la sustancia y del tipo de las fuerzas intermoleculares de esta sustancia. Para ello se debe determinar si la sustancia es covalente polar, covalente no polar, y determinar el tipo de enlaces (dipolo permanente - dipolo inducido o puentes de hidrógeno)
2.6.Calor de vaporización
·El calor específico
Es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia o sistema termodinámico para elevar su temperatura en una unidad (kelvin o grado Celsius). En general, el valor del calor específico depende de dicha temperatura inicial. Se la representa con la letra c (minúscula).
·Calor de vaporización
Es la cantidad necesaria para convertir una cantidad de líquido a gas.
·Puntos de fusión
Temperatura a la cual el solido pasa a líquido
·Punto de condensación
Temperatura a la cual el líquido se congela
·Calor de fusión
Cantidad de calor necesario para convertir una cantidad de un sólido a líquido en el unto de congelación
2.7.Destilación
La destilación es la operación de separar, mediante vaporización y condensación, los diferentes componentes líquidos, sólidos disueltos en líquidos o gases licuados de una mezcla, aprovechando los diferentes puntos de ebullición (temperaturas de ebullición) de cada una de las sustancias ya que el punto de ebullición es una propiedad intensiva de cada sustancia, es decir, no varia en función de la masa o el volumen, aunque sí en función de la presión.
2.8.viscosidad
La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal. En realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones.
2.9.Tensión superficial
En física se denomina tensión superficial de un líquido a la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie por unidad de área.[1] Esta definición implica que el líquido tiene una resistencia para aumentar su superficie.
Este efecto permite a algunos insectos, desplazarse por la superficie del agua sin hundirse. La tensión superficial (una manifestación de las fuerzas intermoleculares en los líquidos), junto a las fuerzas que se dan entre los líquidos y las superficies sólidas que entran en contacto con ellos, da lugar a la capilaridad.
Fuerza que actúa tangencialmente por unidad de longitud en el borde de una superficie libre de un líquido en equilibrio y que tiende a contraer dicha superficie.
2.10.Condensación
Se denomina condensación al cambio de estado de la materia que se encuentra en forma gaseosa a forma líquida. Es el proceso inverso a la vaporización. Si se produce un paso de estado gaseoso a estado sólido de manera directa, el proceso es llamado sublimación inversa.
2.11.Miscibilidad
Miscibilidad es un término usado en química que se refiere a la propiedad de algunos líquidos para mezclarse en cualquier proporción, formando una solución homogénea. En principio, el término es también aplicado a otras fases (sólidos, gases), pero se emplea más a menudo para referirse a la solubilidad de un líquido en otro. El agua y el etanol(alcohol etílico), por ejemplo, son miscibles en cualquier proporción.
2.12.Inmiscibilidad
La inhabilidad de dos o más sólidos o líquido para disolverse fácilmente uno dentro del otro.
Enfísicay disciplinas afines, lapresiónes unamagnitud físicaque mide la fuerza por unidad de superficie, y sirve para caracterizar como se aplica una determinada fuerza resultante sobre una superficie.
La presión atmosférica es la que ejerce el aire sobre los objetos que hay en la Tierra. Es debida al peso de la columna de gases que forman la atmósfera, y depende de diferentes factores, como la altitud de la zona, la temperatura o la humedad del aire.
Evangelista Torricelli (Italia, 1608-1647) estudió la presión atmosférica. Invirtió un tubo de 1 m de longitud y 1 cm2 lleno de mercurio sobre una cubeta que contenía también mercurio. La columna de mercurio descendió hasta llegar a los 76 cm, donde la presión que ejerce dicha columna se iguala con la que ejerce la atmósfera sobre el mercurio de la cubeta. A partir de aquí se estableció que la presión normal al nivel del mar es de 760 mm de mercurio.
Problema
1.- La presión arterial de una persona en guayaquil es igual a 120 torr y en quito a 90 torr.
Calcular la presión en dinas/cm2
Temperatura
Es la medida del valor promedio de la energía cinética de un cuerpo cualquiera expresado en grados Kelvin
Temperatura absoluta
Es la escala de temperatura cuyos grados o divisiones tienen igual valor de un grado centigrado, pero cuyo origen esta situado a -273ºC bajo cero
Es la formula que indica cuales son los elementos que forman una sustancia y el numero de átomos reales de cada elemento en la molécula de la sustancia
Cuadro
Ejemplos de formulas moleculares
Sustancia
Formula molecular
Agua oxigenada
H2O2
Acido sulfúrico
C2SO4
Glucosa
C6H12O6
La formula molecular es mucho mas importante que la formula minima porque representa realmente la molécula de una sustancia ya sea cualitativa y cuantitativamente.
Para calcular la formula molecular se necesitan:
los mismos datos y cálculos necesarios para determinar la formula mínima
El conocimiento de la masa molecular de la sustancia
Ejemplo:
Calcular la formula molecular de una sustancia cuya composición centesimal es:
Na = 17.04%
S = 47.41%
O = 35.55%
Masa molecular = 270g/mol
Calculo de la formula mínima
E
m(E)
PA(E)
n(E)=m(E)/(PA)E
n()/men n(E)
Na
S
O
17.04 g
47.41 g
35.55 g
23 g/mol
32 g/mol
16 g/mol
0.74 mol
1.98 mol
2.22 mol
1
2
3
Formula mínimas: NaS2O3
Calculo de la masa de la formula mínima: 23*1 + 32*2 + 16*3 = 135g/mol
Calculo de n = masa molecular/masa de la formula mínima = 170 g/mol/135 g /mol = 2
Calculo de la formula molecular: 2(NaS2O3) = Na2S4O6
3.Formula mínima o empírica a partir de la composición
Es la fórmula que indica cuales son los elementos que forman una sustancia y la proposición mínima entre átomos de los elementos que forman la molécula
CUADRO
Representación de formulas moleculares y minimas
Sustancia
Formula molecular
Formula minima
Agua oxigenada
H2O2
HO
Benceno
C6H6
CH
Glucosa
C6H12O6
CH2O
Para calcular la formula mínima seguir los pasos:
1.determinar el numero de moles de cada elemento, dividiendo el porcentaje transformado en gramos para su masa atómica
2.Determinar el numero relativo de átomos dividiendo el numero relativo de moles para el menor valor de ellos
Ejemplo
Compuesto cuyo analisis es
O = 44.98%
Mg = 14.09%
Al = 37.93%
El porcentaje es numero de gramos del elemento en 100 gramos del compuesto
Cuadro
Datos y cálculos para la formula mínima
E
m(E)
PA(E)
n(E)=m(E)/(PA)E
n()/men n(E)
Mg
Al
O
17.09 g
37.93 g
44.98 g
24.31 g/mol
26.31 g/mol
16.00 g/mol
0.703 mol
1.406 mol
2.812 mol
1
2
4
Las cantidades 1:2:4 son numeros de moles de atomos de los elementos constituyentes en el peso fijo del compuesto teniendo como base 100 g.
