ACTIVIDADES SOBRE LAS FUERZAS INTERMOLECULARES

          ACTIVIDADES SOBRE LAS FUERZAS                         INTERMOLECULARES


Actividad 1: observa la gráfica pequeña de la página 54 del libro y explica por qué el agua tiene esos puntos de fusión y ebullición tan elevadas(que no le correspondían), y qué importancia tiene esto para tu vida.

                           



¿En qué consisten la fusión y la ebullición?

Fusión→ La fusión consiste en el cambio de estado de la materia del estado sólido al estado líquido por la acción del calor.
En el agua, la fusión comienza a los 273 grados Kelvin, que son aproximadamente 0ºC.

Ebullición→ Proceso físico en el cual un líquido pasa a estado gaseoso.
La ebullición comienza a los 375 grados Kelvin, que son aproximadamente 100ºC.

Esos puntos tan altos son debidos a los puentes de hidrógeno. La temperatura media en la Tierra son de unos 15ºC, por lo cual teniendo en cuenta la temperatura de fusión y de ebullición del agua, por lo cual el agua está a esa temperatura en estado líquido.
La importancia de este suceso en nuestra vida, es que si no fuese así no existiría la vida, ya que el 70% de nuestro cuerpo está compuesto por agua.

          


                             Página 67


Ejercicio 24 Justifica la evolución de las temperaturas de fusión de los haluros de hidrógeno:







La evolución consiste en que el fluoruro de hidrógeno(HF) tiene las temperaturas más altas de fusión y ebullición.
Este fenómeno se debe a los puentes de hidrógeno, ya que cuesta romperlos para pasar de un estado a a otro, por lo cual los puentes de hidrógeno de ese componente son más fuertes que los demás.
El flúor es un elemento con mucha carga electromagnética, por ello atrae mayor número de moléculas y crea puentes más fuertes. La molécula de HF es mucho más polar y magnética que los demás haluros de hidrógeno.

LAS FUERZAS INTERMOLECULARES EN LA VIDA

                  ¿Qué son las fuerzas intermoleculares?


    Las fuerzas intermoleculares se definen como el conjunto de fuerzas atractivas y repulsivas que se producen entre las moléculas como consecuencia de la polaridad que poseen las moléculas.

Cuando dos o más átomos se unen mediante un enlace químico forman una molécula, los electrones que conforman la nueva molécula recorren y se concentran en la zona del átomo con mayor electronegatividad, definimos la electronegatividad como la propiedad que tienen los átomos en atraer electrones. La concentración de los electrones en una zona definida de la molécula crea una carga negativa, mientras que la ausencia de los electrones crea una carga positiva.

                    ¿Qué es un dipolo?

Denominamos dipolos a las moléculas que disponen de zonas cargadas negativamente y positivamente debido a la electronegatividad y concentración de los electrones en las moléculas.

Podemos asimilar el funcionamiento de un dipolo a un imán con su polo positivo y su polo negativo, de tal forma que si acercamos otro imán el polo positivo atraerá al polo negativo y viceversa, dando como resultado una unión.

                   

  ➽ Puentes de hidrógeno ⇾ Son una clase de enlace que se produce a partir de la atracción existente en un átomo de hidrógeno y un átomo de oxígeno, flúor o nitrógeno con carga negativa.Dicha atracción se conoce como interacción de dipolo- dipolo y vincula el polo positivo de una molécula con el polo negativo de la otra.

Los puentes de hidrógeno también aparecen en el ADN, el agua y las proteínas. Debido a su existencia, se producen fenómenos de gran importancia, que incluso pueden aparecer de forma cotidiana. El punto de ebullición del agua, la menor densidad del hielo respecto al agua líquida y la consistencia de la glicerina están vinculados a la presencia de puentes de hidrógeno en las moléculas.

Por ejemplo el agua, es una de las substancias que presenta este tipo de enlaces entre sus moléculas. Una molécula de agua se forma entre un átomo de Oxígeno con seis electrones de valencia (sólo comparte dos y le quedan dos pares de electrones libres) y dos hidrógenos con un electrón de valencia cada uno (ambos le ceden su único electrón al oxígeno para que complete el octeto).

        

  ➽ Fuerzas de Van Der Waals⇾   Fueron nombradas en honor al físico neerlandés Johannes Diderik van der Waals (1837-1923), premio Nobel de Física en 1910, que en 1873 fue el primero en introducir sus efectos en las ecuaciones de estado de un gas. 

Estas fuerzas son las responsables de muchos fenómenos físicos y químicos como la adhesión, rozamiento, difusión, tensión superficial y la viscosidad.Son fuerzas más débiles que las internas que unen la molécula ya que dependen exclusivamente del tamaño y forma de la molécula pudiendo ser de atracción o de repulsión. Son tan débiles que no se las puede considerar un enlace, como el enlace covalente o iónico, solo se las considera una atracción. 

   

 Las fuerzas de Van Der Waals se pueden clasificar en:

➽Dipolo- dipolo⇾ Es la observada entre un dipolo positivo de una molécula polar con el dipolo negativo de otra. En los enlaces covalentes polares, el átomo con mayor electronegatividad atrae los electrones  hacia sí, formándose un dipolo negativo en torno al mismo. En el átomo con menor electronegatividad, el dipolo formado es de carga positiva, ya que cede parcialmente sus electrones.  Las atracciones electrostáticas entre dipolos de carga contraria, de diferentes moléculas son las llamadas interacciones dipolo-dipolo.

                            

                                 

➽Ión- dipolo⇾ Los iones de una sustancia pueden interactuar con los polos de las moléculas covalentes polares. Así, el polo negativo de una molécula atrae al ion positivo y el polo positivo interactúa con el ion negativo: las partes de cada molécula se unen por fuerzas de atracción de cargas opuestas. Ejemplo de este tipo de interacción se produce en la solvatación de una solución acuosa de cloruro de sodio (NaCl). También se produce en la solvatación acuosa de H₂O y como también hay muchas, como por ejemplo, el cobre entre otros metales.

                             

➽Dipolio instantáneo- dipolo incluido⇾ En las moléculas no polares puede producirse transitoriamente un desplazamiento relativo de los electrones, originando un polo positivo y otro negativo que determinan una atracción entre dichas moléculas. 

                                  

➽Dipolo- dipolo incluido⇾Una molécula polar(dipolo),al estar próxima a otra no polar,introduce en ésta un dipolo transitorio,produciendo una fuerza de atracción intermolecular.

                                    

Estos son algunos de los ejemplos de las sustancias biológicas que se encuentran en las fuerzas intermoleculares:

➽ Dióxido de carbono(CO2)⇾ Fuerza de Van Der Waals.

➽ Agua (H2O)⇾ Puente de hidrógeno.

➽ Nitrógeno(N2)⇾ Van Der Waasl.

➽ Amoniáco( NH3)⇾ Puente de hidrógeno.

ENLACE QUÍMICO Y PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS.

ENLACE QUÍMICO Y PROPIEDADES DE LAS SUSTANCIAS. CELIA VERDÚ PALENCIA 4º ESO A.

https://docs.google.com/presentation/d/1r7xzY2JCfAZkGI_z91StmcP8kf2YQSs1he0KQNFPALQ/edit#slide=id.g13979bea61_0_6

MODELOS ATÓMICOS

                          MODELOS ATÓMICOS

      Modelo atómico de Dalton.

    Fue el primer modelo atómico con bases científicas, fue formulado en 1808.

      ¿En qué consiste? 

    

      En su teoría Dalton define la materia como un conjunto de partículas minúsculas,esféricas,indivisibles,inmutables e iguales entre sí en cada elemento químico.

   ¿Qué conseguía explicar o resolver?

 Dalton hizo los siguientes postulados:

1- La materia está compuesta por partículas diminutas, indivisibles e indestructibles llamadas átomos.

2- Los átomos de un mismo elemento son idénticos entre sí, es decir, con igual masa y propiedades.

3- Los átomos de diferentes elementos tienen masas y propiedades distintas.

4- Los átomos permanecen sin división, incluso cuando se combinan en reacciones químicas.

5- Los átomos, al combinarse para formar compuestos( lo que llamamos moléculas) mantienen relaciones simples.

6- Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y formar más de un compuesto.

7- Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de dos o más elementos distintos. Para Dalton un átomo era algo así como una pequeña esfera.

    ¿Por qué fue descartado el modelo de Dalton?

El modelo de Dalton fue descartado porque los átomos sí se pueden dividir (partículas subatómicas), no son iguales los átomos de un mismo elemento, y los átomos no solamente son neutros, ya que existen los cationes y aniones.

Este modelo fue descartado ante el modelo atómico de Thomson.

                                 


             
                  Modelo atómico de Thomson.


Es una teoría sobre la estructura atómica propuesta en 1904.


        ¿En qué consiste?

Thomson llegó a la conclusión que el átomo debía ser como una gran masa de carga positiva, e insertados en ella, debían estar una partículas negativas a las que llamó electrones, que también tenían masa. La carga negativa de los electrones compensaban la carga positiva para que el átomo fuese neutro. Este modelo es conocido coloquialmente como "budín de pasas".
Demostró que dentro de los átomos hay unas partículas diminutas con carga eléctrica negativa, a las que llamó electrones.

      ¿Qué conseguía explicar o resolver?

Para comprobar su teoría J.J. Thomson ideó experimentos en tubos de descarga, que se les había extraído prácticamente todo el aire, y que tenían un polo positivo y otro negativo sometidos a una diferencia de potencial grande y se observa que aparecen unos rayos llamados rayos catódicos que como se comprobó son chorros de unas partículas que tenían las siguientes características:

1- Viajan en línea recta.

2- Si se pone un molinillo se mueven las aspas de éste, con lo cual quiere decir que tienen masa.

3- Si se aplica un campo eléctrico, el rayo se desvía hacia la placa positiva, por ello podemos determinar que tienen carga negativa.
A estas partículas se les llamaron electrones.

     ¿Por qué fue descartado el modelo de Thomson?

El modelo de Thomson fue descartado porque el átomo no es ni macizo ni compacto, como suponía Thomson, es prácticamente hueco y el núcleo es muy pequeño comparado con el tamaño del átomo, según demostró Rutherford, en sus experiencias, por eso el modelo de Thomson ya no fue válido.

      



       Modelo atómico de Rutherford.

Fue el primer modelo atómico que consideró al átomo formado por dos partes. Su teoría fue propuesta en 1911.

      ¿En qué consiste?

Dedujo que el átomo debía estar formado por una corteza con los electrones girando alrededor de un núcleo central cargado positivamente.


     ¿Qué conseguía explicar o resolver?

1- La mayor parte de la masa del átomo y toda su carga positiva están en la zona central minúscula llamada núcleo.

2- En torno al núcleo y a grandes distancias de él están los electrones girando a su alrededor.

3- El número de cargas positivas (+) es el mismo que el de cargas negativas (-), de manera que el átomo es neutro.

    
     ¿Por qué fue descartado el modelo de Rutherford?

Este modelo fue descartado, ya que se contradecía con las leyes del electromagnetismo de Maxwell, las cuales estaban ampliamente comprobadas mediante numerosos datos experimentales. Según las leyes de Maxwell, una carga eléctrica en movimiento (como es el electrón) debería emitir energía continuamente en forma de radiación, con lo que llegaría un momento en que el electrón caería sobre el núcleo y la materia se destruiría; esto debería ocurrir en un tiempo muy breve. Tampoco explicaba los espectros atómicos.  

                             



          Modelo atómico de Bohr.

Fue el primer modelo atómico en el que se introduce una cuantización. Su teoría fue propuesta en 1913.


        ¿En qué consiste?

Propuso un nuevo modelo atómico, según el cual los electrones giran alrededor del núcleo en unos niveles bien definidos.


     ¿Qué conseguía explicar o resolver?

1- Los electrones sólo pueden girar en determinadas órbitas circulares( en el modelo de Rutherford los electrones pueden estar girando en órbitas a cualquier distancia del núcleo).

2- Los electrones se organizan en capas que llamamos niveles de energía.

3- Los electrones de un átomo se van situando llenando primero los niveles de menor energía. 


       ¿Por qué fue descartado el modelo de Bohr?

El modelo de Bohr descartado ya que no supo explicar la existancia de órbitas estables y la condición de cuantización. Para los cálculos de Bohr supone que los electrones tienen una masa infinitamente menor que la de los protones cuando solo es 1830 veces menor. También supone que el núcleo es estático cuando se mueve alrededor de un centro de gravedad.


                    





        Modelo cuántico actual( modelo de  Heisenberg y Schrödinger)

Fue desarrollado durante 1925 sobretodo por Heisenberg y Schrödinger. Es un modelo de gran complejidad matemática, tanta que usándolo sólo se puede resolver con exactitud el átomo de hidrógeno.


         ¿En qué consiste?

En el modelo actual no existen órbitas bien definidas por las que se mueven los electrones, sino que existen regiones del espacio, denominadas orbitales, en las que es muy probable encontrarlos.


     ¿Qué conseguía explicar o resolver?

Este modelo se basa en el principio de dualidad onda corpúsculo y en el principio de incertidumbre de Heisenberg y explica que:

1- El electrón se comporta como una onda y como un corpúsculo    ( actual onda - corpúsculo)

2- No es posible predecir la trayectoria del electrón( principio de la incertidumbre de Heisenberg). Hay que abandonar la idea de órbita y hablar de orbitales que son las zonas donde es más probable encontrar al electrón).

3- En cada orbital no puede haber más de dos electrones.

4- Hay varias clases de orbitales que se diferencian en su forma y orientación (s, p, d, f).

5- En cada nivel hay un número determinado de orbitales.




       



      

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN.

                                      PROYECTO DE INVESTIGACIÓN

Voy a realizar mi proyecto de investigación sobre la energía oscura.

EXPERIMENTO CASERO N º 1

                                   EL LABORATOTIO EN EL AULA (PÁGINA 22)


      1. En esta experiencia vamos a estudiar la relación entre la longitud de un péndulo y su periodo de oscilación. Para ello, necesitamos varios péndulos de longitudes distintas y un cronómetro. Tomamos el periodo como la variable independiente.
Coloca el primer péndulo y mide su longitud .A continuación separa el péndulo del equilibrio un determinado ángulo, que mantendrás constante durante todo el experimento, y déjalo oscilar. Mide el tiempo que transcurre en realizar un movimiento de ida y vuelta. Repite este procedimiento con varios péndulos de longitudes distintas.



a) Recoge los datos en una tabla.

b) Realiza la representación gráfica.

c) Obtén la constante de proporcionalidad.

   La constante de proporcionalidad es 0,342.

                                      FOTOS 

                                     

GRÁFICAS CON EXCEL

                         ACTIVIDADES DE CONSOLIDACIÓN (PÁGINA 31)



   13. Deseamos comprobar si existe alguna relación entre la temperatura y el volumen de un gas a presión constante.
Para ello, se realizan una serie de medidas del volumen que ocupa el gas a una determinada temperatura. Se han obtenido los siguientes datos:

a) Realiza la gráfica de los datos obtenidos.

b) ¿A qué función corresponden? Calcula la constante de proporcionalidad y obtén la función matemática.

Corresponden a una función proporcional.

La constante de la proporcionalidad es 0,02.

La función matemática es y=0,02x+5,5.

c) ¿Qué temperatura tiene cuando ocupa 10 L? ¿Qué volumen tenemos a 50 ºC?

    10=0,02x+5,5

10-5,5=0,02x

4,5/0,02=x

      225ºC=x

Solución: Cuando ocupa 10 L su temperatura es de 225ºC.

     y=0,02· 50+5,5

     y=1+5,5

     y=6,5 L

Solución: Cuando tiene 50ºC se encuentra con 6,5 L.

15. Se ha estudiado la relación entre la presión y el volumen de un gas a temperatura constante obteniendo los siguientes valores:

a) Representa los valores en una gráfica.

b) Estudia la relación entre las dos variables.

  Las variables son inversamente proporcionales.

c) Obtén la función matemática que define la gráfica.

  

    y=60x^-1

    y=60/x

d) ¿A qué volumen en cm^3 le correspondería una presión de 2,6 atm?

    2,6/1= 60/x

    60/2,6=23,076 L= 23076 cm^3

Solución: Le correspondía un volumen de 23076 cm^3.