Teoria Cinètica, Gasos, Líquids, Nombres Quàntics i Enllaços

Teoria Cinètica Molecular dels Gasos

• Les molècules de gas són molt petites i, per tant, de volum negligible respecte al volum del recipient. Per això, es considera que les molècules es poden moure per tot el volum del recipient.
• Les molècules de gas es mouen constantment en línia recta i sense perdre energia perquè les interaccions entre elles són pràcticament nul·les.
• Quan xoquen les molècules de gas entre elles o amb les parets, ho fan elàsticament (sense perdre energia).
• La pressió d'un gas és deguda als xocs de les molècules amb les parets del recipient.
• La pressió d'un gas és proporcional a la temperatura.

Gasos Ideals

Compleixen la teoria cineticomolecular i la llei PV = n · R · T.

Gasos Reals

NO compleixen la teoria perquè:

• Per la naturalesa del gas, les molècules són grans i ocupen volum.
• A pressions altes, les molècules estan juntes i les interaccions NO són negligibles.
• A temperatures baixes, la velocitat de les partícules és baixa i, per tant, les interaccions no són negligibles.

Cal corregir la llei PV = nRT. La pressió del gas real és inferior a la del gas ideal. El gas es pot moure pel volum del recipient menys el seu propi volum. Compleixen la llei corregida (no especificada en el text original).

Condicions Crítiques dels Gasos

Relacionades amb la temperatura i la pressió.

• Temperatura Crítica (màxima): Temperatura a la qual es pot condensar un gas per compressió.
• Pressió Crítica: Pressió necessària per condensar un gas a la seva temperatura crítica.

Líquids

Pressió de Vapor d'un Líquid

Pressió que fan les partícules de líquid que s'evaporen de la superfície. És proporcional a la temperatura. Quan s'arriba a la temperatura d'ebullició, la pressió de vapor s'iguala a l'atmosfèrica i es produeix l'ebullició. La temperatura d'ebullició depèn de la substància i de la pressió, i es manté constant mentre dura el canvi de fase.

Nombres Quàntics

• Principal: Té relació amb l'energia de l'electró. Es representa per n. Valors: 1, 2, 3...
• Angular: Té relació amb l'energia i el moment angular. Es representa per l. Valors: 0, 1, 2... (fins a n-1).
• Magnètic: Té relació amb el comportament de l'electró dins d'un camp magnètic extern. Es representa per m_l. Valors: -l, ..., 0, ..., +l.
• Spin: Té relació amb la rotació de l'electró sobre si mateix. Es representa per m_s o s. Valors: +1/2, -1/2.

Principi d'Exclusió de Pauli

No poden existir dos electrons diferents amb els quatre nombres quàntics iguals.

Principi de Màxima Multiplicitat de Hund

Si hem de repartir electrons entre orbitals que tenen la mateixa energia, els col·loquem el màxim separats possible (primer un electró a cada orbital amb spins paral·lels abans d'aparellar-los).

Enllaç Metàl·lic

Enllaç especial que només fan els metalls. Aquest enllaç consisteix a tenir els nuclis en posicions fixes i els electrons totalment compartits en un "mar d'electrons".

Tipus d'Enllaços Químics

• Intramoleculars: Entre àtoms i formen molècules. Són forts: iònic, covalent i metàl·lic.
• Intermoleculars: Entre molècules. Són febles (forces de Van der Waals): forces dipol-dipol, forces de dispersió (London), pont d'hidrogen.