Page 531 - Quimica - Undécima Edición

11.8 Cambios de fase 501

a) b) c) d)
Figura 11.37 Fenómeno crítico del hexafl uoruro de azufre. a) Por debajo de la temperatura crítica es visible la fase líquida
transparente. b) Por encima de la temperatura crítica la fase líquida desaparece. c) La sustancia se enfría apenas por debajo de su
temperatura crítica. La neblina representa la condensación del vapor. d) Por último, la fase líquida reaparece.

de líquido. De manera alternativa se puede aplicar presión al gas. La compresión reduce
la distancia promedio entre las moléculas de tal forma que se mantienen unidas por atrac-
ción mutua. Los procesos de licuefacción industrial utilizan una combinación de estos dos
métodos.
Toda sustancia tiene una temperatura crítica (T c ) , por arriba de la cual la fase ga-
seosa no se puede licuar, independientemente de la magnitud de la presión que se aplique.
Ésta es también la temperatura más alta a la cual una sustancia puede existir en forma
líquida. Dicho de otro modo, por arriba de la temperatura crítica no hay una distinción
fundamental entre un líquido y un gas: simplemente se tiene un fl uido. La presión crítica
(P c ) es la mínima presión que se debe aplicar para llevar a cabo la licuefacción a la Las fuerzas intermoleculares son inde-
temperatura crítica. La existencia de la temperatura crítica se explica de manera cualita- pendientes de la temperatura; la ener-
gía cinética de las moléculas se
tiva de la siguiente forma. La atracción intermolecular es una cantidad fi nita para cualquier incrementa con la temperatura.
sustancia dada y es independiente de la temperatura. A temperaturas menores que T c ,
esta fuerza es sufi ciente para mantener unidas las moléculas (con una presión apropiada)
en un líquido. Por arriba de la T c el movimiento molecular se vuelve tan enérgico que las
moléculas son capaces de liberarse de esta atracción. La fi gura 11.37 muestra lo que su-
cede cuando el hexafl uoruro de azufre se calienta por arriba de su temperatura crítica
(45.5°C) y luego se enfría por debajo de 45.5°C.
La tabla 11.7 incluye una lista de las temperaturas críticas y las presiones críticas de
sustancias comunes. La temperatura crítica de una sustancia refl eja la intensidad de sus
fuerzas intermoleculares. El benceno, el etanol, el mercurio y el agua, que tienen interac-
ciones moleculares fuertes, también tienen temperaturas críticas altas, comparadas con las
otras sustancias enumeradas en la tabla.

La “fusión” se refi ere al proceso de
Equilibrio líquido-sólido
fundido. Por lo tanto, un “fusible”
La transformación de un líquido en sólido se conoce como congelación ; el proceso inver- rompe un circuito eléctrico cuando
una lámina metálica se funde debido
so se denomina fusión . El punto de fusión de un sólido o el punto de congelación de un al calor generado por una corriente
líquido es la temperatura a la cual las fases sólida y líquida coexisten en el equilibrio. eléctrica excesivamente alta.