Quimica, 11va Edicion - Raymond Chang-FREELIBROS-542

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510 CAPÍTULO 11 Fuerzas intermoleculares y líquidos y sólidos
Ecuaciones básicas
Ecuación de Bragg para calcular la distancia entre planos de átomos en una retícula 
cristalina.
Ecuación de Clausius-Clapeyron para determinar ΔHvap de un líquido.
Para calcular ΔHvap, la presión de vapor o el punto de ebullición de un líquido.
Aplicación de la ley de Hess.
 1. Todas las sustancias existen en uno de tres estados: gaseo-
so, líquido o sólido. La principal diferencia entre el estado 
condensado y el gaseoso es la distancia que separa a las 
moléculas.
 2. Las fuerzas intermoleculares actúan entre las moléculas o 
entre las moléculas y los iones. Estas fuerzas de atracción 
casi siempre son mucho más débiles que las fuerzas de 
enlace.
 3. Las fuerzas dipolo-dipolo y las fuerzas ion-dipolo atraen 
moléculas con momentos dipolares hacia otras moléculas 
polares o iones.
 4. Las fuerzas de dispersión se deben a los momentos dipola-
res temporales inducidos en moléculas ordinariamente no 
polares. El grado con el cual un momento dipolar puede ser 
inducido en una molécula se llama polarizabilidad. Con el 
término “fuerzas de van der Waals” se hace referencia a las 
interacciones dipolo-dipolo, dipolo-dipolo inducido y fuer-
zas de dispersión.
 5. El enlace de hidrógeno es una interacción dipolo-dipolo 
relativamente fuerte entre un enlace polar que contiene un 
átomo de hidrógeno y un átomo electronegativo de O, N o 
F. Los enlaces de hidrógeno son muy fuertes, en especial 
entre las moléculas de agua.
 6. Los líquidos tienden a adoptar una geometría con el míni-
mo del área superi cial. La tensión superi cial es la energía 
necesaria para expandir el área superi cial de un líquido; 
las fuerzas intermoleculares grandes conducen a una mayor 
tensión superi cial.
 7. La viscosidad es una medida de la resistencia de un líquido 
a l uir; esta propiedad disminuye con el aumento de tempe-
ratura.
 8. Las moléculas de agua en el estado sólido forman una red 
tridimensional en la que cada átomo de oxígeno está unido 
por enlaces covalentes a dos átomos de hidrógeno, así como 
a otros por enlaces de hidrógeno. Esta estructura única 
explica por qué el hielo es menos denso que el agua líquida, 
propiedad que permite la supervivencia de los seres vivos 
bajo el hielo en estanques y lagos en los climas fríos.
 9. El agua se encuentra también idealmente ubicada por su 
papel ecológico gracias a su alto calor especíi co, otra pro-
piedad que le imparten los fuertes enlaces de hidrógeno. 
Los grandes depósitos de agua tienen la capacidad de 
moderar el clima del planeta al absorber y generar cantida-
des sustanciales de calor con sólo pequeños cambios en su 
temperatura.
10. Todos los sólidos son cristalinos (con una estructura regu-
lar de átomos, iones o moléculas) o amorfos (sin una 
estructura regular). El vidrio es un ejemplo de un sólido 
amorfo.
11. La unidad estructural básica de un sólido cristalino es la 
celda unitaria, la cual se repite para formar un retículo cris-
talino tridimensional. La difracción de rayos X ha permiti-
do obtener información vasta para conocer las estructuras 
de los cristales.
12. Los cuatro tipos de cristales y las fuerzas que mantienen 
unidas sus partículas son: cristales iónicos, unidos por 
enlaces iónicos; cristales covalentes unidos por enlaces 
covalentes; cristales moleculares, unidos por fuerzas de 
van der Waals o enlaces de hidrógeno, y cristales metáli-
cos, unidos por enlaces metálicos.
13. Un líquido contenido en un recipiente cerrado establece un 
equilibrio dinámico entre la evaporación y la condensa-
ción. En estas condiciones la presión del vapor sobre el 
líquido es la presión de vapor de equilibrio, conocida sim-
plemente como “presión de vapor”.
14. En el punto de ebullición, la presión de vapor de un líquido 
es igual a la presión externa. El calor molar de vaporiza-
ción de un líquido, es decir, la energía necesaria para eva-
porar un mol del líquido, se puede determinar al medir la 
presión de vapor del líquido en función de la temperatura y 
con la ecuación de Clausius-Clapeyron [ecuación (11.2)]. 
El calor molar de fusión de un sólido es la energía necesa-
ria para fundir un mol del sólido.
15. Para cada sustancia hay una temperatura, denominada tem-
peratura crítica, por arriba de la cual no es posible licuar su 
fase gaseosa.
16. Las relaciones entre las fases de una sola sustancia se 
representan mediante un diagrama de fases, donde cada 
región representa una fase pura, y los límites entre las 
regiones muestran las temperaturas y presiones a las cuales 
dos fases están en equilibrio. En el punto triple, las tres 
fases están en equilibrio.
Resumen de conceptos
2d sen u 5 nl (11.1) 
 
ln P 5 2
¢Hvap
RT
1 C (11.2) 
 
ln 
P1
P2
5 
¢Hvap
R
 aT1 2 T2
T1T2
b (11.5) 
 
¢Hsub 5 ¢Hfus 1 ¢Hvap (11.6)