Page 526 - Quimica - Undécima Edición

496 CAPÍTULO 11 Fuerzas intermoleculares y líquidos y sólidos

Figura 11.32 Curvas de
distribución de energía cinética
para las moléculas en un líquido a)
a temperatura T 1 y b) a una
temperatura más alta T 2 . Observe
que a la temperatura más alta, la
curva se aplana. Las áreas Número de moléculas T 1 Número de moléculas
sombreadas representan el número
de moléculas que poseen energía T
cinética igual o mayor que cierta 2
energía cinética E 1 . Cuanto más
alta sea la temperatura, mayor
será el número de moléculas con
E 1 E 1
energía cinética alta. Energía cinética E Energía cinética E
a) b)

Equilibrio líquido-vapor

Las moléculas de un líquido no están fi jas en una retícula rígida. Aunque carecen de la
libertad total de movimiento de las moléculas gaseosas, están en continuo movimiento.
Como los líquidos son más densos que los gases, la rapidez con la que se dan las coli-
siones entre las moléculas es mucho mayor en la fase líquida que en la fase gaseosa.
Cuando las moléculas de un líquido tienen sufi ciente energía para escapar de la superfi cie,
sucede un cambio de fase. La evaporación o vaporización es el proceso en el cual un
líquido se transforma en gas.
¿En qué forma la evaporación depende de la temperatura? La fi gura 11.32 muestra la
distribución de energía cinética de las moléculas de un líquido a dos temperaturas distin-
tas. Como observamos, cuanto mayor es la temperatura, mayor es la energía cinética y,
por lo tanto, más moléculas dejan la fase líquida.

Presión de vapor
La diferencia entre un gas y un vapor Cuando un líquido se evapora, sus moléculas gaseosas ejercen una presión de vapor .
se explica en la página 174. Examine el aparato que se muestra en la fi gura 11.33. Antes de que inicie el proceso de
evaporación , los niveles de mercurio del manómetro en forma de U son iguales. En cuan-
to algunas moléculas dejan el líquido, se establece la fase de vapor . La presión de vapor
es medible sólo cuando hay una cantidad sufi ciente de vapor. Sin embargo, el proceso de
evaporación no continúa indefi nidamente; en cierto momento los niveles de mercurio se
estabilizan y ya no se observan cambios.

Figura 11.33 Aparato para
medir la presión de vapor de un
líquido: a) Al inicio el líquido se Vacío
congela, así que no hay moléculas
en la fase de vapor. b) Al
calentarse, se forma una fase
Espacio
líquida y empieza la evaporación. h
vacío
En el equilibrio, el número de
moléculas que dejan el líquido es
igual al número de moléculas que
regresan a él. La diferencia en los
niveles de mercurio (h) proporciona
Liquid
Líquido congelado Líquido
la presión de vapor de equilibrio
del líquido a la temperatura
especifi cada.
a) b)