Tema+3.+Fuerzas+intermoleculares.

Teoría cinética de la materia. Concepto de vapor.
Simulador de estados de agregación y cambios de estado media type="custom" key="24907804"

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La teoría cinética de la materia trata de dar una explicación a los conceptos de calor y temperatura, así como a los estados de agregación de la materia, cambios de estado y transferencias de calor entre los cuerpos. El desarrollo completo de la teoría es muy complejo y aquí sólo vamos a efectuar una aproximación cualitativa al mismo.

La teoría cinética parte de unos postulados muy simples: la materia está formada por partículas que se pueden representar como esferas rígidas, de un tamaño muy pequeño, que se ejercen entre sí fuerzas de diferente tipo que denominaremos fuerzas de interacción. Una partícula de estas características sólo puede tener dos tipos de energía: energía potencial debida a las interacciones con las otras partículas, y energía cinética, debida a su movimiento individual. Un sólido se caracteriza por presentar formas y volúmenes fijos. Esto quiere decir que sus partículas están relativamente inmóviles muy próximas entre sí, de modo que el volumen entre las partículas es muy pequeño, y las fuerzas de interacción muy potentes. Puesto que la energía potencial viene sólo determinada por la posición de las partículas, los cambios en la energía de las partículas sólo deben afectar a la energía cinética. Ahora bien, la energía cinética de una partícula que está fija en un sitio debe estar reducida a una vibración en torno a la posición de equilibrio que ocupa, por tanto, podemos concluir que cuando se calienta un sólido, lo que estamos haciendo es aumentar el estado de vibración de las partículas que lo componen. Si ese estado de vibración aumenta demasiado, es fácil imaginar lo que va a ocurrir: las partículas dejaran de estar fijas en sus posiciones, y comenzarán a moverse, aunque todavía muy cerca unas de otras por las intensas fuerzas de interacción presentes. En ese momento, el sólido ha fundido y se ha transformado en un líquido. En el líquido, los espacios intermoleculares son aún muy pequeños, pero las fuerzas de interacción son menos potentes, lo que facilita el deslizamiento de unas partículas respecto a otras, lo que explica la adaptabilidad de los líquidos a los recipientes. Si continuamos calentando el líquido, sus partículas irán aumentando la velocidad con la que se mueven unas respecto a las otras, de manera que llegará un momento en que se muevan tan rápido que superarán las barreras que suponen las fuerzas de interacción y se transformarán en partículas libres, con mucha energía cinética, pero sin energía potencial, porque no interaccionan con ninguna otra: el líquido se ha convertido en gas, cuya principal característica es la que sus partículas se adaptan a cualquier recipiente sin conservar su volumen.

Habida cuenta de lo anterior, en la teoría cinética **la temperatura es una medida de la energía cinética media de las partículas de la sustancia**.

__Simulador de la presión de vapor__

Se define el **vapor** como el estado gaseoso de sustancias que a temperatura ambiente no son gaseosas; por ejemplo, se habla del vapor de agua, del vapor de mercurio, del vapor de sodio, etc. Cualquier sustancia sólida o líquida, está en contacto con una cierta cantidad de su vapor en cualquier circunstancia, es decir, aunque la temperatura no corresponda con la de ebullición, hay algunas moléculas de la sustancia que poseen la suficiente velocidad como para pasar al estado gaseoso. La presión que esa cantidad de vapor ejerce es lo que se conoce como **presión de vapor** de la sustancia. Como el número de moléculas que tienen esa velocidad depende sólo de la temperatura, la presión de vapor sólo depende de la temperatura, aumentando con ella.

**Fuerzas intermoleculares. Puentes de hidrógeno. Fuerzas de Van der Waals.**

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Las **fuerzas intermoleculares** son las que unen entre sí a las moléculas de las sustancias moleculares, determinando así su estado físico de agregación. Fundamentalmente, las fuerzas intermoleculares se pueden dividir en dos grandes grupos:
 * **puente de hidrógeno**; interacción fuerte que se da entre sustancias en las que hay un átomo de H unido a F, O o N, que son los átomos más electronegativos de la tabla periódica. El resultado es un dipolo (molécula con una zona de carga positiva y otra de carga negativa) excepcionalmente alto, debido tanto a la alta electronegatividad de esos átomos, como al pequeño tamaño del H.
 * **fuerzas de Van der Waals**; que son interacciones débiles que a su vez se pueden dividir en:
 * de orientación, o dipolo-dipolo: interacciones entre moléculas polares con dipolos permanentes
 * de inducción, o dipolo-dipolo inducido: típica de mezclas de sustancias polares y apolares, y que por tanto no aparecen en sustancias puras
 * de dispersión, de London o dipolo instantáneo-dipolo instantáneo: interacciones entre dipolos instantáneos producidos por el movimiento al azar de los electrones; estas interacciones son de carácter universal, y aunque son las más débiles de todas explican numerosos fenómenos.