Teoría Cinético-Molecular y Estados de la Materia

Este capítulo introduce la teoría cinético-molecular y explica cómo se aplica a los diferentes estados de la materia, centrándose en los gases y su transición a fases condensadas.

Definición: La teoría cinético-molecular es un modelo que describe el comportamiento de las partículas en diferentes estados de la materia.

La teoría postula que los gases están compuestos por partículas en constante movimiento con interacciones mínimas. Esto explica propiedades como la compresibilidad y la capacidad de llenar el espacio disponible.

Highlight: Los postulados de la teoría cinético molecular de los gases incluyen:

1. Partículas de tamaño despreciable en comparación con las distancias entre ellas.
2. Movimiento lineal, rápido, constante y aleatorio de las partículas.
3. Choques elásticos entre partículas y con las paredes del recipiente.
4. Energía cinética promedio proporcional a la temperatura.

Se introduce el concepto de factor de compresibilidad (Z) para medir la desviación del comportamiento ideal de los gases.

Vocabulary: El factor de compresibilidad (Z) es la relación entre el volumen molar real de un gas y su volumen molar ideal.

El capítulo también aborda la condensación y la transición de gases a líquidos, explicando cómo las interacciones moleculares se vuelven más significativas a medida que disminuye la temperatura.

Fuerzas Intermoleculares y su Origen

Este apartado se centra en el origen y la naturaleza de las fuerzas intermoleculares, fundamentales para comprender el comportamiento de las fases condensadas.

Definition: Las fuerzas intermoleculares son interacciones entre moléculas que determinan muchas propiedades físicas de la materia.

Se explica que la mayoría de las interacciones entre iones y moléculas pueden describirse como interacciones de tipo culombiano, basadas en la atracción o repulsión entre cargas eléctricas.

Highlight: Las fases condensadas se forman cuando las fuerzas de atracción entre partículas superan a las fuerzas de repulsión a distancias cortas.

El texto clasifica las fuerzas intermoleculares en:

1. Fuerzas de Van der Waals
2. Fuerzas ión-dipolo
3. Enlaces de hidrógeno
4. Interacciones hidrofóbicas

Se introduce la ecuación que relaciona la energía potencial de interacción con la distancia entre dipolos y sus momentos dipolares:

Example: Ep ∝ -μ₁·μ₂/r⁶, donde μ es el momento dipolar y r la distancia entre dipolos.

El capítulo profundiza en las fuerzas dipolo-dipolo en sólidos, específicamente las fuerzas de Keesom o de orientación:

Vocabulary: Las fuerzas de Keesom son interacciones entre moléculas con dipolos permanentes que se alinean para maximizar la atracción.

Se destaca la importancia de la distancia en estas interacciones, señalando que para ser efectivas, r³ debe ser muy pequeño, lo que explica por qué estas fuerzas son más relevantes en fases condensadas que en gases.