Física y Química

Estados físicos. Propiedades de la materia. Gases. Volumen. Temperatura. Unidades de presión. Avogadro. Robert Boyle. Ley de Dalton. Presiones parciales

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Cuestionario 2.1

1.- ¿Cuáles son los estados físicos en que se puede encontrar a la materia y cuáles son los 3 más comunes?.

Sólido, Líquido y Gaseoso.

2.- ¿Cuáles son las propiedades de la materia que diferencian a un estado físico de otro y como se define cada una de ellas?

La forma que tienen cada uno de estos estados, las distancias intermoleculares, que se refiere a la distancia entre las moléculas que forman los compuestos, las fuerzas que existen entre las moléculas, los tipos y magnitud de movimientos que presentan las moléculas tanto en su lugar como para trasladarse de un lugar a otro, la densidad de los compuestos, la compresibilidad que es la disminución de las distancias intermoleculares y la difusión que es la facilidad para que una sustancia penetre en otra.

3.- ¿ Cuales son la propiedades de los gases y como se define cada una de estas propiedades?

Presión: es la fuerza que se ejerce por unidad de área.

Volumen: se mide en litros.

Temperatura: se mide en Kelvin.

Numero de moles

4.- ¿En función de qué variables se describe al estado gaseoso?.

V = n R T / P

N == número de moles

R == constante.

T == temperatura

P == presión

5.- ¿Cuáles son las unidades de presión, de volumen y de temperatura?

Presión_ Atmósferas, Pascales

Volumen_ Litros, centímetros cúbicos.

Temperatura, °C y °K

6.- ¿Qué dice la ley de Boyle, cuáles fueron las cantidades físicas que mantuvo constante en su experimento, qué ecuación surge de su experimento, qué tipo de curva se presenta en la gráfica de volumen contra presión y de volumen contra inverso de la presión?.

El volumen que ocupa una masa definida de gas es directamente proporcional al inverso de la presión a temperatura constante.

V = k P-1

V1 P1 = V2 P2

7.-¿Qué dice la ley de Charles, cuáles fueron las cantidades físicas que mantuvo constante en su experimento, qué ecuación surge de su experimento, qué tipo de curva se presenta en la gráfica de volumen contra temperatura, porqué se debe usar temperatura absoluta en su ecuación?.

El volumen que ocupa una masa dada de gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta.

V = T

V = kT

V1 / T 1 = V 1/ T2

8.-¿Cómo surge la ecuación combinada del estado gaseoso y cual es esta ecuación?.

V = n R T / P

9.- ¿Qué experimentos realizó Avogadro y cuál es su principal contribución a las leyes de los gases?.

Avogadro formuló la hipótesis que facilitó la determinación de los pesos moleculares de sustancias en estado gaseoso, luego denominada Ley de Avogadro.

10.-¿Cuál es la ecuación de gas ideal y cuáles son la unidades de cada variable involucrada, cuál es el valor de la constante y sus unidades?.

Modelo teórico de sustancia en estado gaseoso en la que las fuerzas existentes entre las moléculas que lo componen es nula y el volumen de las mismas es muy reducido en relación con volumen total del gas.

En 1662 Robert Boyle determinó que el producto del volumen (Vo y V1) de una muestra gaseosa y la presión (Po y P1) a la que se ve sometida la temperatura, aseveración formulada como:

PoVo=P1V1= A

11.- ¿Cuál es la ley de Dalton de las presiones parciales y como se define la fracción molar?

La presión que ejerce una mezcla de gases ideales es la suma de las presiones parciales de los gases que la componen. Es la ley de las presiones parciales según la cual la presión de una mezcla gaseosa equivale a la suma de las presiones de cada componente.

Fracción molar:

Relación entre el peso de una sustancia realmente presente en un litro de solución y el que habría si la solución fuera molar.

12.- ¿Deduce la ecuación que relaciona, peso molar, densidad y la ecuación de gas ideal?

P V = n R T

P = n R T / V

Densidad = m/V

n = m/PM

P = d R T / PM

13.- ¿Cuáles son las principales aportaciones de la teoría cinética de los gases?

El diagrama de fases y el punto triple.

El diagrama de fases: que son regiones de coexistencia entre las fases sólido, líquido y vapor en una gráfica de temperatura contra presión para una sustancia.

El punto triple es un punto de temperatura y presión en el cual coexisten las tres fases de una sustancia.

14.- ¿Cuáles son, de que dependen y como varían las propiedades de los líquidos?.

Las propiedades de los líquidos dependen de las fuerzas de atracción entre las partículas que los forman.

Y las propiedades de los líquidos son:

  • Viscosidad

  • Tensión Superficial

  • Capilaridad

  • Evaporación

  • Presión de Vapor

  • Punto de Ebullición

15.- ¿Cuántos tipos de sólidos en general existen y cuáles son las propiedades que los distinguen?.

  • Cristalinos

  • De Orden Regular: Iónicos, Covalentes y Metálicos.

  • Temperatura de Fusión

  • Amorfos

  • De orden Irregular

  • Los de Amplio rango de Fusión.

Las propiedades que distinguen a los sólidos son el Punto de Fusión, el Calor de fusión, El Calor Moral de fusión.

16.- ¿Cuántos tipos de sólidos cristalinos existen y cuáles son las propiedades que los distinguen?.

Los puntos de fusión para los compuestos iónicos son mayores a 400°C. Los compuestos covalentes moleculares tienen puntos de fusión entre -272°C y 400°C, los covalentes tienen puntos de fusión mayores a 1200 °C y para los metálicos el punto de fusión es desde -39 hasta 3400°C.

  • Sólidos Moleculares

  • Sólidos Covalentes

  • Sólidos Iónicos

  • Sólidos Metálicos

17.- ¿Qué son los rayos X y para que se utilizan en los sólidos?.

Los rayos X son las ondas electromagnéticas con una longitud de onda similar a la separación intermolecular de átomos en un cristal. Los rayos X se dirigen, mediante un sistema de rejillas, hacia el cristal el cual se hace girar para variar el ángulo de incidencia, los rayos x reflejados, chocan contra una placa fotográfica, en la que se observa al revelarla, manchas ordenadas en forma simétrica debido a la difracción de los rayos X, a esto se le conoce como patrón de difracción de rayos X.

18.- ¿ Qué es una celda unitaria, qué es una red cristalina, qué es un punto reticular?.

A la posición de los átomos, moléculas o iones en el cristal se le conoce como puntos reticulares, a la unión de los puntos reticulares genera la red cristalina, esta se puede describir a partir de una estructura muy sencilla, que se le llama celda unitaria, la cual por repetición genera la red cristalina, el ordenamiento de los átomos en la celda unitaria genera los sistemas cristalinos. Se conocen 7 tipos de celdas unitarias con las que se puden describir los cristales y 14 formas en las que los átomos se pueden acomodar en esta celdas unitarias, es decir 14 sistemas cristalinos.

19.- ¿Qué es un diagrama de fases, que significa el punto triple y que es la temperatura y presión crítica, cuáles son los cambios de estado físico que se pueden identificar en el diagrama de fases?.

Un diagrama de fases son las regiones de coexistencia entre las fases sólido, líquido y vapor en una gráfica de temperatura contra presión para una sustancia.