stato liquido.ppt — Agraria

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Si definisce con la parola plasma

un gas ionizzato, neutro, popolato da

specie neutre (atomi, molecole, radicali)

e da specie cariche (ioni, elettroni)

globalmente neutro.

il plasma è considerato come il quarto

stato della materia, che si distingue

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Lo stato liquido

- I liquidi hanno un volume proprio ma non hanno forma propria

- presentano ordine a “corto raggio” e disordine a “lungo raggio”

- hanno, di solito, densità minore (di poco) rispetto ai solidi

- sono poco comprimibili

- si espandono (di poco) per innalzamento della temperatura

- diffondono (lentamente) l’uno nell’altro

- sono isotropi: presentano proprietà fisiche uguali in tutte le direzioni

- presentano una viscosità (resistenza che il liquido incontra al

flusso) che dipende dalla massa molare e dalla forma delle

molecole costituenti

- tendono ad assumere la minore area superficiale possibile

- bagnano la superficie con cui sono messi a contatto, quando le

forze di coesione intermolecolari sono minori di quelle di

adesione (interazione con la superficie); non bagnano le superfici,

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Tensione superficiale

: energia che bisogna spendere per

aumentare la superficie di un liquido di una quantità

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CAPILLARITA’

Si manifesta sulla superficie del liquido in contatto col solido che può presentarsi sollevata (nel caso dell'acqua) o infossata (nel caso del mercurio) rispetto al resto della superficie. Le forze che si manifestano sono la coesione, l'adesione e la tensione superficiale. Dalla capillarità dell'acqua deriva l'imbibizione. La capillarità è un fenomeno che permette all'acqua di salire in tubicini molto sottili. Questo fenomeno è spiegato dall'esistenza di forze di attrazione tra le molecole dell'acqua e le pareti del tubicino. un tubo capillare, il numero di molecole dell'acqua a contatto con il vetro è molto piu' grande, quindi prevalgono le forze di adesione sulle forze di coesione.

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Il fenomeno della capillarità si può usare per

colorare i fiori immergendo i gambi in una soluzione

di colorante.

All'interno del tronco delle piante ci sono degli stretti

canali  xilema (con un diametro che può variare

tra 0.05 e 0.50 mm), formati da cellule vuote perché

morte, impilate in modo da formare una lunga

colonna (con le pareti cellulari divisorie mancanti, in

quanto riassorbite).

L'acqua sale al loro interno, risalendo - quindi in

senso contrario alla forza di gravità - fino ad

un'altezza massima di circa 30 cm (per uno xilema

di 0.05 mm).

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Evaporazione e tensione di vapore

In un liquido non tutte le molecole hanno la stessa energia

cinetica

molecole in grado di evaporare (dalla superficie)

evaporazione

condensazione

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Tensione di Vapore verso

Temperatura

Tensione di vapore

↓

pressione del vapore in

equilibrio col suo liquido

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Entalpia molare di evaporazione (

H

_vap

)

Energia che occorre fornire a una mole di liquido perché evapori alla

temperatura di ebollizione normale (kJ/mol)

H

_cond

= -

H

_vap

Condensazione:

conversione di un vapore in un liquido

Processo endotermico (

H > 0)

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La tensione di vapore dipende dalla natura del liquido e dalla T:

RT H_vap

e

C

P





 /

Quando un liquido evapora in presenza di altri gas, la pressione della

fase gassosa risultante è la somma delle pressioni parziali dei

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Ebollizione e tensione di vapore

Ebollizione di un liquido

Perché in montagna l’acqua bolle prima e il cibo cuoce più lentamente?

Perché nella pentola a pressione il cibo cuoce prima?

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Se si aumenta il riscaldamento di un liquido in

ebollizione, aumenta la velocità con cui il liquido bolle

ma non la T di ebollizione

La T di ebollizione aumenta e diminuisce

rispettivamente con l’aumentare e con il diminuire

della pressione esterna

Distillazione a pressione ridotta: molti prodotti alimentari vengono concentrati

facendo evaporare l’acqua a bassa pressione (P= 9,2 torr, T_eb = 10°C), per evitare la degradazione termica di tali prodotti.

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Regola delle fasi per equilibri eterogenei Fase = porzione omogenea di un sistema

Sistemi eterogenei in equilibrio = insieme di diverse fasi alla stessa temperatura non coinvolte in reazioni chimiche

Variabili di un sistema eterogeneo: T

P

C di ciascun componente

Regola delle fasi o regola di Gibbs

v= n – f +2

Dove:

v=varianza del sistema

n= numero delle componenti indipendenti (es. specie chimiche) f = numero delle fasi

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Diagrammi di stato

Condizioni di T e P alle quali sono presenti le varie fasi di un sistema e le condizioni

alle quali si hanno i passaggi di fase

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Diagrammi di stato

RT H_sub

e

C

P



₁



 / : punto triplo V_fus> 0 V_fus< 0

Punto critico:

non è più possibile liquefare un gas per compressione.

H_sub > H_vap H_sub = H_fus + H_vap

Condizioni di T e P alle quali sono presenti le varie fasi di un sistema e le

condizioni alle quali si hanno i passaggi di fase

Equazione di Clausius-Clapeyron RT H_vap

e

C

P





 / RT H_sub

e

C

P



₁



 /

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Diagramma delle fasi dell’acqua

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Diagramma di stato dell’acqua. Punto triplo 0.01°c e 4,56 torr. Punto critico 374°C 1,66x 105_{torr (218 atm)}