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estados de la materia y cambios de fase
GasDesorden total; grandes distan-cias entre moléculas; mucho es-pacio vacío; completa libertad de movimiento
LíquidoDesorden parcial; moléculas muy juntas; poco espacio vacío; moléculas o agregados libres de moverse
Sólido cristalinoOrdenamiento de partículas (moléculas o iones) ubicadas en posiciones fijas; partículas muy juntas; sólo vibraciones
Fluido compresibleFluido incompresibleCuerpo incompresible y rígido
Enfriar
Calentar
Enfriar o comprimir
Calentar o reducir presión
sublimación
fusión evaporación
congelación condensación
deposición
estados de la materia y cambios de fase
Tem
pera
tura
de
ebul
lició
n no
rmal
(ºC
)
Masa molar (g/mol) NaCl CsClCO2(s)
H2O(s) H2O(l)
grafito diamante
equilibrio líquido-vapor líquidos y sólidos
sólidos cristalinos y fuerzas intermoleculares
+ + ++ + ++ + +
+ + ++ +
+ + +
Sólidos molecularesFuerzas de van der Waals, puente hidrógenoPunto de fusión menor que 300ºC: H2O, 0ºC; CO2, -78ºC
Sólidos iónicosUnión iónica (algunas sales poseen fuerte carácter covalente)Punto de fusión alto (en especial iones pequeños y de alta carga)
Sólidos covalentesUnión covalentePuntos de fusión muy altos
Sólidos metálicosMetales y aleaciones; alta conductividad eléctrica y térmicaPuntos de fusión mayores para elementos de transición centrales
100ºC
1 bar
100ºC
1 bar
60ºC
0,2 bar
60ºC
1 bar
equilibrio líquido-vapor
-6.0
-4.0
-2.0
0.0
0.0025 0.0030 0.0035
(T / K)-1
ln (P
/ ba
r)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0 50 100
T / oC
P /
bar
60
ln P = ln A - B / T
P = A exp(- B / T)
ecuación de Clausius-Clapeyron
0 = ∆Gvap = ∆Hvap - T∆Svap (P y T constantes)
∆Svap(P1) = ∆Hvap / T1
R ln (P2/P1) = − ∆Hvap (1/T2 − 1/T1)
∆Svap(P2) − ∆Svap(P1) ≈ Svap(P2) − Svap(P1)
= − R ln (P2/P1)
∆Svap(P2) = ∆Hvap / T2
ln P = ln A - B / T → B = ∆Hvap / R
T
Q
Te
P y T constantes
T
P
Q
diagrama Presión-Temperatura
L
G
evaporacióncondensación
R ln (P2/P1) = − ∆Hvap (1/T2 − 1/T1)
S
Gsublimacióndeposición
R ln (P2/P1) = − ∆Hsub (1/T2 − 1/T1)
L
G
P/bar218
1
0.006
T/°C
punto crítico
punto triple
0.0
0.5
1.0
0 50 100T / oC
P / b
ar
0 0.0098 100 374
(273,15 K) (273,16 K)
SL
dP / dT = ∆Sfus / ∆Vfus → ∞
LS
fusióncongelación
Ecuación de Clapeyron
dP / dT = ∆Svap / ∆Vvap = ∆Hvap / T∆Vvap ≈ ∆Hvap / TVG
dP / dT ≈ ∆Hvap P / RT
→ ecuación de Clausius-Clapeyron
Ecuaciones de Clapeyron-Clausius
diagrama Presión-Temperatura
IhL
G
P / M
Pa
T / ºC
líquido
H2O
CO27367
5,111
P / b
ar
T / °C
líquido
vapor
sólido
− 78,2 31,1− 56,6 25,0
3,6 × 10−5
5,7 × 10−6
S
P / b
ar
1288
95,4 119 151T / °C
rómbico líquido
vapor
mono-clínico
regla de las fases
P
T
punto crítico(V = 0)
punto tripleS
L
G
1 fase(V = 2)
1 fase(V = 2)
1 fase(V = 2)
1 fase(V = 2)
2 fases
V = 1
2 fases
(V = 1)
2 fas
es
(V = 1)
3 fases(V = 0)
V = C – F + 2 – R
V = no. de variables indep.C = no. de componentes (1)F = no. de fases (1 a 3)R = no. de restricciones
(1 en el punto crítico)