Chimica Inorganica - Stato liquido e stato solido

Lo Stato Liquido

situazione intermedia tra quella dei gas e quella dei solidi

hanno energia cinetica traslazionale sufficiente perchè le molecole si muovano all'interno del recipiente.

L'energia di attrazione intermolecolare è tale da impedire che le particelle possano sfuggire alle reciproche interazioni.

I liquidi assumono volume proprio e la forma del recipiente che li contiene

I liquidi possono passare allo stato di vapore se lasciati in un recipiente aperto.

In un recipiente chiuso man mano che l'evaporazione procede

aumenta, perchè diventa apprezzabile anche il processo inverso

(trasformazione da gas a liquido) arriva un momento in cui la

velocità di evaporazione è uguale a quella di condensazione

La quantità di liquido rimane costante = equilibrio di fase

X (ℓ) ⇌ X (g)

TENSIONE DI VAPORE = pressione esercitata dalle molecole di

vapore in equilibrio con il suo liquido

Dipende da:

• natura del liquido
• temperatura (aumento temperatura = aumento tensione di vapore)

Alcuni composti, detti bassobollenti, tendono ad avere tensioni di

vapore uguali anche a temperature basse

Quando la tensione di vapore è uguale alla pressione esterna

si ha ebollizione

Equazione di Clausius–Clapeyron

ln _P1/_P2 = ΔHv_R ( 1/_T2 - 1/_T1 )

R = 8,314 J/K mol

consente di calcolare la variazione del punto di ebollizione in base

alla pressione

La variazione della tensione di vapore con la temperatura dipende

dall'entalpia molare di evaporazione

Lo Stato Liquido

situazione intermedia tra quella dei gas e quella dei solidihanno energia cinetica traslazionale sufficiente perchè le molecolesi muovano all'interno del recipiente.L'energia di attrazione intermolecolare è tale da impedire che leparticelle possano sfuggire alle reciproche interazioni.I liquidi assumono volume proprio e la forma del recipienteche li contiene

I liquidi possono passare allo stato di vapore se lasciati in unrecipiente aperto.In un recipiente chiuso man mano che l'evaporazione procedeaumenta perchè diventa apprezzabile anche il processo inverso(trasformazione da gas a liquido). Arriva un momento in cui lavelocità di evaporazione è uguale a quella di condensazionela quantità di liquido rimane costante equilibrio di fase :

⇌

TENSIONE di VAPORE→pressione esercitata dalle molecole divapore in equilibrio con il suo liquido

Dipende da :

• natura del liquido
• temperatura ( aumento temperatura aumento tensionedi vapore)

Alcuni composti, detti bassobollenti, tendono ad avere tensione divapore alta anche a temperature basse

Quando la tensione di vapore è uguale alla pressione esternac'è la ebollizione

Equazione di Clausius-Clapeyron

Consente di calcolare la variazione del punto di ebollizione in basealla pressione

La variazione della tensione di vapori con la temperatura dipendedalla entalpia molare di evaporazione

Esercizio

1. Il metanolo:
   • T = 50°C
   • P_vap = 400 mmHg
   • T_eb = 64°C

ΔH_ev = ?

en

ΔH_ev

=

=

2. H₂O

• ΔH_ev = 50
• P = 100 mmHg

A che temperatura bolle H₂O con

una pressione di 100 mmHg?

en

T =

= 331 K = 58°C

Solidificazione

liquido che viene raffreddato alla temperatura di congelamento

l'energia delle molecole è così bassa che non sono più in grado

di sfuggire alle forze che le tengono vincolate > le

molecole oscillano, ma non migrano.

Diagrammi di Fase

condizioni di temperatura e pressione alle quali

esistono le tre fasi di una sostanza

Solido

Liquido

Gas

Punto triplo

Comune

H₂O

Solido

Liquido

Gas

Nel caso dei miscugli i diagrammi sono più complessi.Il punto triplo è un punto nel quale le curve degli equilibri di fase si uniscono e liquido, solido e gas si trovano in equilibrio.Esempio per H2O: 4,6 torr e 0,01°C.Il punto triplo non va confuso con punto di congelamento.

In diagramma di H2O è diverso perché vicino allo zero la densità del liquido è maggiore di quella del solido.

Tensione superficiale

Mantiene compatta e integra la superficie dei liquidi.Tendenza delle molecole in superficie ad esercitare una forza attratta verso il basso liquido e le cui molecole hanno forti interazioni intermolecolari hanno elevata tensione superficiale.La tensione superficiale determina:

• * La forma sferica delle gocce di liquidi ⇒ trattiene le molecole vicine conferendo alla goccia la forma più compatta.
• * Il salione capillare ⇒ fa innalzare i liquidi all'interno di tubi sottili quando si stabiliscono interazioni favorevoli tra le molecole del liquido e le pareti interne del tubo.Il liquido tende a bagnare (non udibile) le pareti del tubo.Se le interazioni intermolecolari sono più forti di quelle con le pareti il contenitore la forma un menisco, al contrario con legami deboli il menisco sarà verso l'alto.Il tipo di menisco dipende dalla polarità (se H2O interagisce con un contenitore composto da sostanze più polari il menisco sarà verso l'altro, se sono più veri standard provocano un menisco verso l'alto nel caso di H2O).

Viscosità

Effetto loto O H2O mantiene una forma sferica perché non ci sono interazioni tra molecole e superficie di solo con alcune superifica

La viscosità è la resistenza che i liquidi oppongono al flusso attraverso i tubi e i capillari.Influenza dalla forza intermolecolari.I liquidi non polari sono in genere meno viscosi di quelli polari.

Lo stato solido ⇒ volume e forma propri

• Diverse categorie:
• solidi ionici
• solidi metallici
• solidi molecolari
• solidi reticolari covalenti cristallini
• solidi amofa

Reticoli cristallini

Molecole disposte in modo ordinato e regolare sono costituiti da celle elementari = unità che si ripetono e hanno tutte le caratteristiche del reticolo intero.