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Questions and Answers
¿Cuál es el principio que establece que el producto de la presión y el volumen de un gas es constante a temperatura y cantidad del gas constantes?
¿Cuál es el principio que establece que el producto de la presión y el volumen de un gas es constante a temperatura y cantidad del gas constantes?
- Ley de Charles
- Ley de Avogrado
- Principio de Pascal
- Ley de Boyle (correct)
¿Qué ocurre con el volumen de un gas si la temperatura permanece constante pero la presión aumenta?
¿Qué ocurre con el volumen de un gas si la temperatura permanece constante pero la presión aumenta?
- El volumen se vuelve indefinido.
- El volumen también aumenta.
- El volumen permanece constante.
- El volumen disminuye. (correct)
¿Qué temperatura se considera como el cero absoluto en la escala de Kelvin?
¿Qué temperatura se considera como el cero absoluto en la escala de Kelvin?
- 0 K (correct)
- -273.15°C (correct)
- 32°F
- -100°C
Al convertir de Celsius a Kelvin, ¿qué operación se realiza generalmente?
Al convertir de Celsius a Kelvin, ¿qué operación se realiza generalmente?
¿Cuál de estas leyes describe la relación entre el volumen y la temperatura de un gas?
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¿Qué variable se mantiene constante en la ley de Boyle?
¿Qué variable se mantiene constante en la ley de Boyle?
¿Qué unidad del SI se utiliza para medir la presión?
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¿Cuál de las siguientes definiciones describe correctamente la presión?
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¿Quién identificó el cero absoluto y estableció la escala de temperatura Kelvin?
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¿Qué representación se utiliza para denotar la temperatura en la escala Kelvin?
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¿Qué factor no influye en la presión atmosférica?
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¿Cuál es la fórmula para calcular la fuerza según la segunda ley del movimiento?
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¿Qué instrumento se utiliza comúnmente para medir la presión atmosférica?
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¿Qué relación existe entre la presión y la frecuencia de los choques de moléculas de aire?
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La presión atmosférica es el resultado de:
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¿Cómo se define una unidad de presión en términos de pascal?
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¿Qué caracteriza a las fuerzas dipolo-dipolo?
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¿Cómo afecta el tamaño del ion en la interacción ion-dipolo?
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¿Qué es un dipolo inducido?
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En las fuerzas de dispersión, ¿qué función cumple la cercanía de una molécula polar?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las fuerzas ion-dipolo es correcta?
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¿Qué papel juega el momento dipolar en las interacciones entre moléculas polares?
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¿Qué fenómeno describe la interacción entre un ion y un dipolo inducido?
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¿Cómo se comportan las moléculas polares en estado líquido?
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¿Qué propiedad de los líquidos se relaciona con la cantidad de energía necesaria para aumentar su superficie?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la capilaridad es verdadera?
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¿Cómo se comporta la viscosidad de un líquido al aumentar la temperatura?
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¿Cuál de los siguientes líquidos probablemente tendría una baja tensión superficial?
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¿Qué tipo de sólido tiene un ordenamiento estricto y regular en sus partículas?
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¿Qué tipo de fuerza intermolecular se encuentra en mayor medida en el agua, contribuyendo a su alta viscosidad?
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¿Cuál es la principal diferencia entre un sólido cristalino y un sólido amorfo?
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¿Qué causa que el agua tenga una tensión superficial más alta que la mayoría de los líquidos?
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¿Qué establece la ley de Charles respecto al volumen de un gas a presión constante?
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En la relación de volumen-temperatura mostrada en la ley de Charles, ¿qué representan V1 y V2?
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¿Cuál es el significado de k2 en la ley de Charles?
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¿Qué nombre recibe la relación que Amedeo Avogadro formuló sobre los gases?
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¿Qué indica la ley de Avogadro sobre el volumen de un gas?
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¿Qué representa k4 en la ley de Avogadro?
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¿Qué relación hay entre la presión y la temperatura en la ley de Gay-Lussac?
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¿A qué se refiere P en la fórmula de la ley de Avogadro?
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¿Qué representa la entalpía de vaporización en la ecuación de Clausius–Clapeyron?
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¿Cómo afecta la presión a la temperatura de ebullición de un líquido?
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¿Qué es el punto crítico de una sustancia?
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¿Qué indica la regla de Trouton sobre líquidos?
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¿Qué ocurre en el estado líquido de sustancias como el agua?
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¿Qué representa el cambio de entropía (∆S° vap) en el proceso de vaporización?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta sobre la presión de vapor de un líquido?
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¿Qué ocurre en la ecuación de Clausius–Clapeyron cuando ∆H° vap es alto?
¿Qué ocurre en la ecuación de Clausius–Clapeyron cuando ∆H° vap es alto?
Flashcards
Presión
Presión
La presión es una magnitud física que mide la fuerza que se aplica sobre una superficie determinada.
Unidad SI de presión
Unidad SI de presión
La unidad SI de presión es el Pascal (Pa), que se define como un Newton por metro cuadrado.
Presión atmosférica
Presión atmosférica
La presión atmosférica es la presión que ejerce la atmósfera de la Tierra sobre cualquier superficie.
Barómetro
Barómetro
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Origen de la presión atmosférica
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Fuerza y presión atmosférica
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Factores que afectan la presión atmosférica
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Velocidad
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Tensión superficial
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Acción capilar
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Viscosidad
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Sólido cristalino
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Sólido amorfo
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Fuerzas de atracción intermoleculares en un cristal
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Fuerzas dipolo-dipolo
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Fuerzas ion-dipolo
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Dipolo
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Dipolo inducido
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Fuerzas de dispersión de London
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Fuerzas intermoleculares
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Ley de Charles
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Ecuación de la Ley de Charles
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Relación presión-temperatura
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Ley de Avogadro
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Ecuación de la Ley de Avogadro
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Constante de proporcionalidad k4
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Ley de Charles y Gay-Lussac
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Otra forma de la Ley de Charles
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Ley de Boyle
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Constante de Proporcionalidad en la Ley de Boyle
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Cero Absoluto
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Escala Kelvin
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Conversión entre °C y Kelvin
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Relación Temperatura-Volumen
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Ecuación de Clausius-Clapeyron
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Ebullición
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Temperatura de ebullición
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Regla de Trouton
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Punto crítico
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Presión de vapor del sólido
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Cambio de entropía (∆S°)
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Entalpía molar de vaporización (∆H° vap)
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Study Notes
Información General
- Curso: Química - QM310
- Módulo: Estados de Agregación de la Materia
- Docente: José Troestch M.Sc.
- Fecha: 17 y 24 de Febrero de 2023
Contenido
- Gases, sólidos y líquidos: equilibrio entre fases y mezclas de sustancias.
- Disoluciones: mezclas homogéneas de dos o más sustancias.
Introducción
- Las propiedades físicas de una sustancia dependen de su estado.
- Los gases son más sencillos que los líquidos y sólidos.
- El movimiento molecular de los gases es aleatorio; las fuerzas de atracción son pequeñas, por lo que las moléculas se mueven libremente e independientemente.
- El comportamiento de los gases es fácil de predecir con cambios en temperatura y presión.
Algunas sustancias que se encuentran como gases a 1 atm y 25°C
- Una tabla con elementos y compuestos gaseosos a 1 atm y 25°C se provee en la presentación.
Características Físicas de los Gases
- Adoptan la forma y el volumen del recipiente que los contiene.
- Son fácilmente compresibles (se pueden comprimir en un volumen menor).
- Se mezclan completamente y uniformemente cuando se encuentran confinados en el mismo recipiente.
- Poseen densidades menores comparadas con sólidos y líquidos.
Presión de un Gas
- Los gases ejercen presión sobre cualquier superficie con la que entren en contacto (debido al movimiento constante de las moléculas).
Unidades del SI para la Presión
- Velocidad:
- distancia recorrida / tiempo transcurrido (m/s o cm/s)
- Aceleración:
- cambio en la velocidad / tiempo transcurrido (m/s² o cm/s²)
- Fuerza = masa x aceleración (N = kg*m/s²)
- Presión = fuerza / área (Pa = N/m²)
Presión Atmosférica
- La fuerza que ejerce la atmósfera sobre una superficie es igual al peso de la columna de aire sobre ella, y depende de la localización, temperatura y condiciones climáticas (altitud, etc.).
El Barómetro
- Instrumento usado para medir la presión atmosférica.
- Un barómetro sencillo consta de un tubo de vidrio cerrado en un extremo, lleno de mercurio y invertido en un recipiente con mercurio.
- La presión atmosférica mantiene el mercurio en el tubo
- La altura del mercurio en el tubo es proporcional a la presión atmosférica.
Presión Atmosférica Estándar
- Igual a la presión que soporta una columna de mercurio de 760 mm a 0°C al nivel del mar.
- También expresada como 1 atm o 760 mmHg o 760 torr.
El Manómetro
- Instrumento para medir la presión de gases distintos a la atmosférica.
- Existen dos tipos: de tubo cerrado (para presiones menores a la atmosférica) y de tubo abierto (para presiones iguales o mayores).
- Ambos tipos constan de un tubo, que puede tener diferentes fluidos en su interior.
Ley de Boyle
- La presión de una cantidad fija de un gas a temperatura constante es inversamente proporcional al volumen del gas.
- PV = k₁
Ley de Charles
- El volumen de una cantidad fija de gas a presión constante es directamente proporcional a la temperatura absoluta del gas (en Kelvin).
- V/T = k₂
Ley de Avogadro
- A temperatura y presión constantes, el volumen de un gas es directamente proporcional al número de moles del gas.
- V = k₃n
Ecuación del Gas Ideal
- PV = nRT —> relaciona la presión(P) volumen(V), temperatura (T) y número de moles (n) de un gas.
La Constante de los Gases (R)
- El valor de R depende de las unidades utilizadas para medir las variables de la ecuación.
- A 0 °C (273.15 K) y 1 atm de presión, 1 mol de un gas ideal ocupa 22.414 L
Teoría Cinética Molecular de Líquidos y Sólidos
- Diferencia principal entre los estados condensados (líquido y sólido) y el estado gaseoso son las distancias entre las moléculas.
Propiedades de los Líquidos
- Tensión superficial: cantidad de energía necesaria para estirar la superficie de un líquido por unidad de área. Esto es mayor en líquidos con fuerzas intermoleculares altas (como el agua).
- Viscosidad: resistencia de un líquido a fluir. Depende de las fuerzas intermoleculares: los líquidos con fuerzas intermoleculares fuertes son más viscosos.
Propiedades de los Sólidos
- Cristalinos: poseen un ordenamiento estricto y regular en tres dimensiones; las fuerzas intermoleculares son máximas
- Amorfos: carecen de un ordenamiento bien definido.
Estructura Cristalinos: Empaquetamiento de esferas
- La celda unitaria es la unidad estructural básica en un sólido cristalino.
Tipos de Cristales y Propiedades Generales
- Clasificación y propiedades de cristales iónicos, covalentes, moleculares y metálicos y ejemplos de cada uno.
Sólidos Amorfos
- Característica: no presentan un patrón regular tridimensional en su estructura.
- Ejemplos: vidrio.
Cambios de Fase:
- Transiciones de fase (sólido, líquido, gas) producidos por el aporte o eliminación de energía, cambiando el orden molecular de las sustancias.
- Ejemplos: fusión, vaporización, condensación, solidificación, sublimación.
Equilibrio Líquido-Gas
- Evaporación y condensación, relacionados con las energías cinéticas y las fuerzas atractivas entre las moléculas de líquido y gas.
- Presión de vapor y temperatura de ebullición para los líquidos.
Equilibrio Sólido-Gas
- Sublimación, dependencia de presión de vapor y entalpía y entropía de sublimación
- Dependencia entre la temperatura de sublimación con la de ebullición.
Equilibrio Sólido-Gas-Líquido
- Estabilidad relativa entre los estados sólido, líquido y gaseoso de una sustancia a una temperatura dada por la relación de sus presiones de vapor.
Disoluciones
- Mezclas homogéneas de soluto y disolvente, donde las proporciones son variables.
- Tipos de disoluciones (moleculares e iónicas).
Concentración de Disoluciones
- Expresión de la relación entre la cantidad del soluto y la cantidad de la disolución o disolvente —> Unidades empleadas para medir (g/L, etc).
Fuerzas Intermoleculares
- Fuerzas de atracción entre las moléculas.
- Tipos: fuerzas de van der Waals, fuerzas dipolo-dipolo, puentes de hidrógeno, ión-dipolo.
Ley de Trouton
- Relación entre la entalpía de vaporización y la temperatura de ebullición normal de la mayoría de líquidos.
El Punto Crítico
- Temperatura y presión donde el líquido y el gas se vuelven indistinguibles, creando un fluido supercrítico.
Resumen:
- Resumen de los conceptos claves de esta sección sobre los estados de agregación de la materia.
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Description
Este cuestionario explora los principios fundamentales de los gases, incluyendo la ley de Boyle y la relación entre presión, volumen y temperatura. Se analizarán conceptos clave como el cero absoluto y las unidades de medida pertinentes. Ideal para estudiantes de química que desean repasar este tema esencial.
