Teoría cinético - molecular

TEORÍA CINÉTICO-MOLECULAR

La teoría cinética de los gases es una teoría física y química que explica el comportamiento y propiedades de los gases. La teoría cinética se desarrolló con base en los estudios de físicos como Daniel Bernoulli en el siglo XVIII y Ludwig Boltzmann y James Clerk Maxwell a finales del siglo XIX.

“Esta rama de la física describe las propiedades térmicas de los gases. Estos sistemas contienen números enormes de átomos o moléculas, y la única forma razonable de comprender sus propiedades térmicas con base en la mecánica molecular” (Wikipedia).

 Las técnicas para relacionar el comportamiento macroscópico global de los sistemas materiales con el comportamiento promedio de sus componentes moleculares constituyen la mecánica estadística. Se puede resumir en las siguientes hipótesis:

•  Todos los gases están constituidos por una gran número de partículas, tan pequeñas que no se pueden ver mediante el microscopio.
• Las partículas ocupan un volumen muy pequeño comparado con el volumen del recipiente. Entre partícula y partícula no hay nada, solo espacio vacío.
•   Las partículas están en continuo movimiento caótico, es decir, chocan entre sí y contra las paredes del recipiente que contiene el gas. En estos choques no hay pérdida de energía.
• El movimiento queda determinado por dos tipos de fuerzas:
• Atractivas o de cohesión: Tienden a mantener unidas las partículas.
•  Repulsivas o de dispersión: Tienden a alejar las partículas.

El modelo cinético es también aplicable a líquidos y a sólidos:

SÓLIDOS

• Las partículas están muy próximas, aunque hay huecos entre ellas.
• Las fuerzas mantienen unidas las partículas en posiciones fijas, aunque vibran en torno a esas posiciones. 

LÍQUIDOS

• Las partículas se mantienen a distancia similares a la de los sólidos.
• Las partículas se mantienen unidas por fuerzas más débiles que en los sólidos. Esto permite el deslizamiento de unas sobre otras y justifica su movilidad y adaptación al recipiente (fluidez).

GASES

• Las partículas se mantienen muy alejadas unas de otras.
• Las fuerzas de atracción son muy débiles y las partículas están muy separadas; se mueven en todas las direcciones y chocan contra las paredes del recipiente.

BIBLIOGRAFÍA

• http://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_cin%C3%A9tica
• https://www.google.com/search?q=imagenes+de+la+teoria+cinetico+molecular+de+los+solidos
•  PUENTE, J y otros (2010). Física y Química de 3ºESO. SM

OPINIÓN

Para mí,  me han surgido dudas que las he subrayado y puesto en negrita. La teoría cinético-molecular me ha gustado y a mí me parece que las fuerzas que atraen a las partículas, no pone de dónde saca esa fuerza para atraerla y voy a seguir investigando.

Diego Gutiérrez Toledo 3L

Mol y el mol de Moléculas

Mol

“El mol (símbolo: mol) es la unidad con que se mide la cantidad de sustancia, una de las siete magnitudes físicas fundamentales del Sistema Internacional de Unidades.”

MOL
Estándar	Unidades básicas del Sistema Internacional
Magnitud	Cantidad de sustancia
Símbolo	mol
EQUIVALENCIAS
Cantidad	1 mol = 6,022 141 29 (30) × 1023

Un mol es la cantidad de sustancia que contiene tantas unidades como átomos hay en 12 gramos de C-12.

Un mol de átomos de cualquier elemento contiene 6,02 × 10²³ átomos del mismo, y su masa molar, viene dada por la masa atómica expresada en gramos.

(Masa molar: La masa molar (símbolo M) de una sustancia dada es una propiedad física definida como su masa por unidad de cantidad de sustancia. Su unidad es kg/mol o kg·mol−1, pero en razones históricas casi siempre expresa así g/mol.)

Un mol de moléculas contiene 6,02  × 10²³ moléculas y su masa (masa molar) viene dada por la masa molecular expresada en gramos.

MOLES DE MOLÉCULAS
Un mol de H20 = 18 g	Un mol de CO2 = 44 g	Un mol de C6 H12 O6 = 180 g

(Fuente: Wikipedia)

EJERCICIOS RESUELTOS

1.      Si un trozo de hierro contiene 2,5 moles de hierro, ¿Cuántos gramos son?

¿Cuantos átomos hay en ellos?

-La masa atómica del hierro es 55,8 u; por tanto, 1 mol de hierro son 55,8 g

Los moles equivalen a:

2,5 (mol) ×  55,8 (g/mol) = 139,5 g

             Si 1 mol contiene 6,02 × 10²³ átomos, en 2,5 gramos habrá:

2,5 (mol) × 6,02 × 10²³ (átomos/mol) = 1,51 × 10²⁴

2    ¿Cuántos moles de carbono hay en 10 gramos de carbono?

-Por definición, 1 mol de carbono equivale a 12 g, por tanto:

                                     

3.      Un trozo de oro contiene 9 × 10²¹ átomos. ¿Cuántos moles de átomos son?

¿Y cuántos gramos?

-          Dado que la masa atómica de un átomo de oro es 197 u, 1 mol de oro son 197 g y contiene 6,02 × 10²³ átomos. Entonces:

             Por tanto:

0,015 (mol) × 197 (g/mol) = 2,95g de oro

       4.       Se tiene 1,5 moles de cada una de las siguientes sustancias agua (H₂O) dióxido de carbono (CO₂) y glucosa (C₆ H₁₂ O₆).

a)      ¿Cuántos gramos y cuantas moléculas habrá de cada sustancia?

b)      Halla cuántos átomos de oxígeno habrá en cada muestra.

-          a) Calculamos las masa moleculares de los compuestos a partir de las masa atómicas de sus elementos:
-Agua = 16 + 2 · 1 = 18 u

-Dióxido de carbono = 12 + 2 · 16 = 44 u

-Glucosa = 6 · 12 + 12 · 1 + 6 · 16 = 180 u

	Gramos	Moléculas
H2O	1,5 · 18 = 27 g	1,5 · 6,02 ·1023 = 9,03 · 1023
CO2	1,5 · 44 = 66 g	1,5 · 6,02 · 1023 = 9,03 ·1023
C6 H12 O6	1,5 · 180 = 270 g	1,5 · 6,02 · 1023 = 9,03 ·1023

      -b)                      --H₂O: hay 1 0 por cada molécula, luego habrá 9,03 ·10²³ átomos de 0.

   -CO₂: hay 2 0 por cada molécula, luego habrá 1,81 · 10²⁴ átomos de 0.

                       -C₆ H₁₂ O₁₆: hay 6 0 por cada molécula, luego habrá 5,42 · 10²⁴ átomos de 0

Bibliografía y web grafía:

PUENTE, Julio; REMACHA, Mariano y VIQUERA, Ángel Jesús (2010).Física y Química. SM Editorial. Madrid, p.80, 81.

-Mol: http://es.wikipedia.org/wiki/Mol

-Masa molar: http://es.wikipedia.org/wiki/Masa_molar

Diego G. T. 3ºL