Chimie fizică și coloidală

1)Fortele Van der Waals :

a)forte de orientare(Keesom)intre molecule polare :UK=-Ck.1/(kB.T).r6

UK-potential Keesom;Ck –constanta;kB-constanta lui Boltzman;T-temperatura(K);r-distanta dintre molecule.

b)forta de polarizare(inductie)-forte Debye-se manifesta intre o molecula polara si una nepolaramolecula polara=induce un moment de dipol temporar in molecula nepolara.

c)forte de dispersie(London)-forte cu caracter universal,se manifesta intre toate tipurile de molecule.Sunt singurele forte care se manifesta intre molecule nepolare.

UL=-CL 1/r6

Uvw=UK+UD+UL ; Uvw-potential atractiv(negativ)

Fortele Van der Waals sunt slabe de cateva zeci de Kcal/mol si se manifesta la distante mici.

UT=UR+UA=UR+Uvw

UT=CR/R6:12 - Cvw/r6.

2)Modelul gazului ideal-s-a definit pe baza urmatoarelor ipoteze:

- gazul este format din molecule considerate sferice,distribuite in mod dezordonat;

- moleculele sunt considerate punctiforme(fara volum)

- moleculele de dim.mult mai mici in raport cu distanta dintre ele de aceea se considera ca intre molecule nu se manifesta nici un tip de interactiune.

- starea de gaz ideal corespunde la presiuni mici si foarte mici(tind catre 0)

Legi:a)Comportarea gazului in conditii izoterme:T=ct;p=f(v)t;v1p1=v2p2=ct.

b)Comportarea gazului in conditii izobare:p=ct;v=f(T)p ;V1/T1=v2/T2=ct

Volumul este o proprietate spatiala a materiei.Semasoara in m3 si subunitati;Se mai masoara in L.mL,etc.

c)comportarea gazului in conditii izocore:v=ct.

Presiunea este rezultatul exercitarii fortei pentru unitatea de suprafata;In cazul gazelor presiunea este expresia ciocnirii moleculelor pe suprafata peretelui vasului ; in SI,presiunea se masoara in Pa(Pascal).

Gazul ideal este o stare ipotetica ,un model de studiu al starii de agregare gazoase.Principala caracteristica a unui gaz ideal o reprezinta presiunea scazuta a gazului - lipsa totala de interactiuni dintre moleculele gazului.

3)Gazele reale-sunt studiate in conditii de presiune medii ,mari si f mari.In aceste comditii moleculele sunt in continua agitare intre ele se exercita forte de interactiune (atractie sau repulsie).De asemenea pentru gazele reale moleculele au volume proprii diferite de 0.

Studiind compresivitatea gazelor reale Andrews a observat obtinerea unor izoterme diferite fata de cele ale gazului ideal.

- Van der Waals a incercat sa explice izotermele Andrews ale gazului real tinand seama de 2 fenomene care au loc:

A)fiecare molecula are un volum propriu ceea ce inseamna ca ea nu se poate misca intr-un spatiu,decat intr-un minus volum propriu.

B)deoarece intre moleculele gazului real se manifesta forte de interactiune (atractive),intensitatea ciocnirilor,pe suprafata peretelui vasului este diferita fata de cea a gazului ideal.

4)Ecuatia Van der Waals-(P+a/Vm2)(Xm-b)=RT

PVm=RT + (b-a/RT); P- 0(gaz ideal) ,b=a/RT=0;TB=Temperatura Boyle – temperatura la care un gaz real se comporta ca un gaz ideal.TB=a/Rb.

5)Starea lichida-substanta are forma nedeterminata si volum propriu ;

-intre particulele substantei se manifesta interactiuni mai puternice decat in gaze dar mai slabe decat la solide;

-moleculele se deplaseaza conferindu-i substantei proprietatea de curgere;

-substantele lichide sunt mai putin combustibil decat gazele;

-moleculele sunt aranjate ordonat decat la gaze ,avand o ordine locala pe distante mici.

6) Tensiunea la care sunt supuse moleculele din stratul 1 se numeste tensiune superficiala.

Tensiunea superficiala se poate defini in 2 moduri :

a)Consumul de lucru mecanic necesar maririi suprafetei interfazice cu o unitate ,asadar aceasta tensiune superficiala:ɣ=Dw/A - variatia de lucru mecanic;A-aria suprafetei interfazice:[ɣ]si=J/m;

b)Reprezinta forta care se manifesta pe unitatea de lungime a unui perimetru interfazic:

ɣ =F/l;F- forta;l-lungimea ;<N/m>;

ɣ-este influentata de urmatorii factori :

A)fortele intermoleculare (tensiunea superficiala creste cu cresterea intensitatii fortelor atractive dintre moleculele lichidului

B)temperatura ɣ scade cu cresterea temperaturii datorita scaderii intensitatii fortelor intermoleculare.

7)Caracteristicile starii solide – substantele in stare solida au forma si volum propriu particulele au pozitie relativ fixa ;

-au numai miscare de vibratie;

-sunt f putin compresibile

-pot fi ordonate sau mai putin ordonate(din punct de vedere al ordinii particolelor unei substante in stare solida se impart in solide cristaline si solide amorfe).