Quimica, 11va Edicion - Raymond Chang-FREELIBROS-533

Vista previa del material en texto

11.8 Cambios de fase 501
de líquido. De manera alternativa se puede aplicar presión al gas. La compresión reduce 
la distancia promedio entre las moléculas de tal forma que se mantienen unidas por atrac-
ción mutua. Los procesos de licuefacción industrial utilizan una combinación de estos dos 
métodos.
 Toda sustancia tiene una temperatura crítica (Tc) , por arriba de la cual la fase ga-
seosa no se puede licuar, independientemente de la magnitud de la presión que se aplique. 
Ésta es también la temperatura más alta a la cual una sustancia puede existir en forma 
líquida. Dicho de otro modo, por arriba de la temperatura crítica no hay una distinción 
fundamental entre un líquido y un gas: simplemente se tiene un l uido. La presión crítica 
(Pc) es la mínima presión que se debe aplicar para llevar a cabo la licuefacción a la 
temperatura crítica. La existencia de la temperatura crítica se explica de manera cualita-
tiva de la siguiente forma. La atracción intermolecular es una cantidad i nita para cualquier 
sustancia dada y es independiente de la temperatura. A temperaturas menores que Tc, 
esta fuerza es sui ciente para mantener unidas las moléculas (con una presión apropiada) 
en un líquido. Por arriba de la Tc el movimiento molecular se vuelve tan enérgico que las 
moléculas son capaces de liberarse de esta atracción. La i gura 11.37 muestra lo que su-
cede cuando el hexal uoruro de azufre se calienta por arriba de su temperatura crítica 
(45.5°C) y luego se enfría por debajo de 45.5°C.
 La tabla 11.7 incluye una lista de las temperaturas críticas y las presiones críticas de 
sustancias comunes. La temperatura crítica de una sustancia rel eja la intensidad de sus 
fuerzas intermoleculares. El benceno, el etanol, el mercurio y el agua, que tienen interac-
ciones moleculares fuertes, también tienen temperaturas críticas altas, comparadas con las 
otras sustancias enumeradas en la tabla.
Equilibrio líquido-sólido
La transformación de un líquido en sólido se conoce como congelación ; el proceso inver-
so se denomina fusión . El punto de fusión de un sólido o el punto de congelación de un 
líquido es la temperatura a la cual las fases sólida y líquida coexisten en el equilibrio. 
Figura 11.37 Fenómeno crítico del hexafl uoruro de azufre. a) Por debajo de la temperatura crítica es visible la fase líquida 
transparente. b) Por encima de la temperatura crítica la fase líquida desaparece. c) La sustancia se enfría apenas por debajo de su 
temperatura crítica. La neblina representa la condensación del vapor. d) Por último, la fase líquida reaparece.
 a) b) c) d)
Las fuerzas intermoleculares son inde-
pendientes de la temperatura; la ener-
gía cinética de las moléculas se 
incrementa con la temperatura.
La “fusión” se rei ere al proceso de 
fundido. Por lo tanto, un “fusible” 
rompe un circuito eléctrico cuando 
una lámina metálica se funde debido 
al calor generado por una corriente 
eléctrica excesivamente alta.