Punto de fusion y de ebullicion

Punto de fusion y de ebullicion

puntos de fusión y ebullición de sólidos, líquidos y gases

En invierno, muchas personas encuentran la nieve y el hielo hermosos. Les gusta salir a esquiar o a patinar sobre hielo. A otros no les parece tan divertida esa época del año. Cuando la nieve se derrite, las carreteras quedan muy descuidadas y sucias. Esas personas esperan la primavera, cuando todo el hielo y la nieve desaparecen y el tiempo es más cálido.

Los sólidos son similares a los líquidos en el sentido de que ambos son estados condensados, con partículas que están mucho más juntas que las de un gas. Sin embargo, mientras los líquidos son fluidos, los sólidos no lo son. Las partículas de la mayoría de los sólidos están fuertemente empaquetadas en una disposición ordenada. El movimiento de los átomos, iones o moléculas individuales de un sólido se limita al movimiento vibratorio en torno a un punto fijo. Los sólidos son casi completamente incompresibles y son los más densos de los tres estados de la materia.

Cuando un sólido se calienta, sus partículas vibran más rápidamente a medida que el sólido absorbe energía cinética. Finalmente, la organización de las partículas dentro de la estructura del sólido comienza a romperse y el sólido empieza a fundirse. El punto de fusión es la temperatura a la que un sólido se convierte en líquido. En su punto de fusión, las vibraciones disruptivas de las partículas del sólido superan las fuerzas de atracción que operan dentro del mismo. Al igual que ocurre con los puntos de ebullición, el punto de fusión de un sólido depende de la fuerza de esas fuerzas de atracción. El cloruro de sodio (NaCl) es un compuesto iónico formado por una multitud de fuertes enlaces iónicos. El cloruro de sodio se funde a 801°C. El hielo (H 2 O sólido) es un compuesto molecular cuyas moléculas se mantienen unidas por enlaces de hidrógeno. Aunque los enlaces de hidrógeno son los más fuertes de las fuerzas intermoleculares, la fuerza de los enlaces de hidrógeno es mucho menor que la de los enlaces iónicos. El punto de fusión del hielo es de 0°C.

punto de fusión

Los puntos de fusión y ebullición observables de diferentes moléculas orgánicas proporcionan una ilustración adicional de los efectos de las interacciones no covalentes. El principio general es sencillo: ¿cuál es la intensidad de las fuerzas intermoleculares en una muestra pura de la sustancia? La fusión y la ebullición son procesos en los que estas interacciones atractivas no covalentes se interrumpen. Cuanto más fuertes sean las fuerzas de atracción intermoleculares, más energía se necesitará para romperlas. Esa energía se presenta en forma de calor, por ejemplo, hay que alcanzar una temperatura más alta para que se produzca la fusión o la ebullición.

Por regla general, las moléculas más grandes tienen puntos de ebullición y de fusión más altos. Consideremos los puntos de ebullición de hidrocarburos cada vez más grandes. Un mayor número de carbonos e hidrógenos crea una mayor superficie posible para las fuerzas de London y, por tanto, puntos de ebullición más altos. Por debajo de cero grados Celsius (y a presión atmosférica) el butano es un líquido, porque las moléculas de butano se mantienen unidas por estas fuerzas. Sin embargo, por encima de los cero grados, las moléculas adquieren suficiente energía térmica para separarse unas de otras y entrar en la fase gaseosa. El octano, en cambio, permanece en fase líquida hasta los 128oC, debido a la mayor influencia de las fuerzas de atracción de London, que es posible gracias a la mayor superficie de las moléculas individuales.

punto de fusión del hielo

Las fuerzas intermoleculares (FMI) pueden utilizarse para predecir los puntos de ebullición relativos. Cuanto más fuertes sean las FMI, menor será la presión de vapor de la sustancia y mayor será el punto de ebullición. Por tanto, podemos comparar las fuerzas relativas de las FMI de los compuestos para predecir sus puntos de ebullición relativos.

Al comparar compuestos con las mismas FMI, utilizamos el tamaño y la forma como elementos de desempate, ya que las fuerzas de dispersión de London aumentan a medida que aumenta la superficie. Dado que todos los compuestos presentan algún nivel de fuerzas de dispersión de London y que los compuestos capaces de formar enlaces H también presentan dipolos, utilizaremos la frase «FMI dominante» para comunicar la FMI más responsable de las propiedades físicas del compuesto.

En la tabla siguiente, vemos ejemplos de estas relaciones. Al comparar los isómeros estructurales del pentano (pentano, isopentano y neopentano), todos tienen la misma fórmula molecular C5H12. Sin embargo, a medida que la cadena de carbono se acorta para crear las ramificaciones de carbono que se encuentran en el isopentano y el neopentano, la superficie total de las moléculas disminuye. La imagen visual de la teoría de la MO puede ser útil para ver cada compuesto como una nube de electrones en un sistema de MO que lo abarca todo. La ramificación crea formas más esféricas observando que la esfera permite el máximo volumen con la menor superficie. Los isómeros estructurales con la fórmula química C2H6O tienen diferentes FMI dominantes. El enlace H del etanol da lugar a un líquido para cócteles a temperatura ambiente, mientras que el dipolo más débil del dimetiléter da lugar a un gas a temperatura ambiente. En el último ejemplo, vemos las tres FMI comparadas directamente para ilustrar la fuerza relativa de las FMI a los puntos de ebullición.

puntos de fusión y ebullición de los elementos

Estimado químico,Estoy haciendo un estudio independiente para la clase de ciencias y me exigen un experto en vivo para una de mis fuentes. Me gustaría hacerle algunas preguntas. ¿Por qué algunas sustancias químicas se subliman en lugar de pasar por una etapa líquida? ¿Cómo y por qué son diferentes la evaporación y la ebullición? ¿Por qué diferentes sustancias químicas tienen diferentes puntos de fusión, congelación y ebullición? ¿Hay algún experimento que pueda hacer para mostrar la respuesta a esto? Gracias. Sinceramente, Eli

En un sólido, las moléculas se mantienen unidas por fuerzas intermoleculares como las fuerzas de Van der Waals, momentos dipolares, enlaces iónicos y enlaces de hidrógeno. La fusión se produce básicamente cuando las moléculas se alejan unas de otras. Esto puede deberse a un aumento de la temperatura, que incrementa la energía cinética de las moléculas. En un gas, las moléculas están aún más separadas. Diferentes sustancias tienen diferentes puntos de fusión y ebullición debido a las diferentes fuerzas de los enlaces entre las moléculas. Por ejemplo, un enlace iónico (entre iones positivos y negativos) tiene algunos de los enlaces más fuertes, y por eso tienen puntos de fusión altos–NaCl (Na+ y Cl-) tiene un punto de fusión de 800 grados Celsius. Creo, pero no estoy exactamente seguro, que la distinción entre evaporación y ebullición depende de cómo existe la sustancia de forma natural. La evaporación se refiere más a cómo las moléculas de un líquido (especialmente las que están cerca de la superficie) escapan de forma natural a la fase gaseosa; mientras que la ebullición se refiere más a cómo el aumento de la temperatura hace que las moléculas se exciten, rompan sus fuerzas intermoleculares entre sí y se conviertan en vapor.

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