10: Líquidos e sólidos
- Page ID
- 198491
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
As grandes distâncias entre átomos e moléculas em uma fase gasosa e a correspondente ausência de interações significativas entre eles permitem descrições simples de muitas propriedades físicas que são iguais para todos os gases, independentemente de suas identidades químicas. Conforme descrito no módulo final do capítulo sobre gases, essa situação muda em altas pressões e baixas temperaturas — condições que permitem que átomos e moléculas interajam em uma extensão muito maior. Nos estados líquido e sólido, essas interações são de considerável força e desempenham um papel importante na determinação de várias propriedades físicas que dependem da identidade química da substância. Neste capítulo, a natureza dessas interações e seus efeitos em várias propriedades físicas das fases líquida e sólida serão examinados.
- 10.1: Introdução
- Nos estados líquido e sólido, essas interações são de considerável força e desempenham um papel importante na determinação de várias propriedades físicas que dependem da identidade química da substância. Neste capítulo, a natureza dessas interações e seus efeitos em várias propriedades físicas das fases líquida e sólida serão examinados.
- 10.2: Forças intermoleculares
- As propriedades físicas da matéria condensada (líquidos e sólidos) podem ser explicadas em termos da teoria molecular cinética. Em um líquido, forças atrativas intermoleculares mantêm as moléculas em contato, embora elas ainda tenham energia cinética suficiente para se moverem umas sobre as outras. As forças de atração intermoleculares, coletivamente chamadas de forças de van der Waals, são responsáveis pelo comportamento de líquidos e sólidos e são de natureza eletrostática.
- 10.3: Propriedades dos líquidos
- As forças intermoleculares entre as moléculas no estado líquido variam dependendo de suas identidades químicas e resultam em variações correspondentes em várias propriedades físicas. As forças coesivas entre moléculas semelhantes são responsáveis pela viscosidade (resistência ao fluxo) e pela tensão superficial de um líquido. As forças adesivas entre as moléculas de um líquido e as diferentes moléculas que compõem uma superfície em contato com o líquido são responsáveis pelo umedecimento da superfície e pelo aumento dos capilares.
- 10.4: Transições de fase
- As transições de fase são processos que convertem a matéria de um estado físico em outro. Há seis transições de fase entre as três fases da matéria. Fusão, vaporização e sublimação são todos processos endotérmicos, exigindo uma entrada de calor para superar as atrações intermoleculares. As transições recíprocas de congelamento, condensação e deposição são todos processos exotérmicos, envolvendo calor à medida que as forças atrativas intermoleculares são estabelecidas ou fortalecidas.
- 10.5: Diagramas de fase
- As condições de temperatura e pressão nas quais uma substância existe nos estados sólido, líquido e gasoso são resumidas em um diagrama de fases dessa substância. Os diagramas de fase são gráficos combinados de três curvas de equilíbrio pressão-temperatura: sólido-líquido, líquido-gás e gás sólido. Essas curvas representam as relações entre temperaturas e pressões de transição de fase. A interseção de todas as três curvas representa o ponto triplo da substância no qual todas as três fases coexistem.
- 10.6: O estado sólido da matéria
- Algumas substâncias formam sólidos cristalinos que consistem em partículas em uma estrutura muito organizada; outras formam sólidos amorfos (não cristalinos) com uma estrutura interna que não é ordenada. Os principais tipos de sólidos cristalinos são sólidos iônicos, sólidos metálicos, sólidos de rede covalente e sólidos moleculares. As propriedades dos diferentes tipos de sólidos cristalinos são devidas aos tipos de partículas nas quais eles consistem, à disposição das partículas e aos pontos fortes da aposta de atrações
- 10.7: Estruturas de rede em sólidos cristalinos
- As estruturas de metais cristalinos e compostos iônicos simples podem ser descritas em termos de empacotamento de esferas. Os átomos de metal podem se agrupar em estruturas hexagonais mais compactadas, estruturas cúbicas mais compactadas, estruturas centradas no corpo e estruturas cúbicas simples. Os ânions em estruturas iônicas simples geralmente adotam uma dessas estruturas, e os cátions ocupam os espaços restantes entre os ânions.
- 10.11: Exercícios
- Estes são exercícios de lição de casa para acompanhar o mapa de texto criado para “Química” pela OpenStax.