Los coloides son sistemas heterogéneos sin separación de fases, las partículas se encuentran un tamaño de 10 y 10000 nanómetros de diámetro (nm), osea 0,00001 mm y 0,001 mm, se denominan coloides.
Ejemplo:
La mayonesa es un coloide que se obtiene de batir tema de huevo y aceite.
Efecto Tyndall
El Efecto Tyndall es el fenómeno que ayuda por medio de la dispersión de la luz a determinar si una mezcla homogénea es realmente una solución o un sistema coloidal, como suspensiones o emulsiones. Recibe su nombre por el científico irlandés John Tyndall. Ejemplo: El efecto Tyndall es notable cuando los faros de un automóvil se usan en la niebla. La luz con menor longitud de onda se dispersa mejor, por lo que el color de la luz esparcida tiene un tono azulado.
Efecto Browniano
Las partículas dispersas en sistemas coloidales se mueven constantemente en zigzag, este movimiento se debe a choques que se dan entre las partículas que forman el medio dispersante y las fase dispersa al cual denominamos Efecto browniano.
La medida de la temperatura, escalas termométricas
A partir de la sensación fisiológica, es posible hacerse una idea aproximada de la temperatura a la que se encuentra un objeto. Pero esa apreciación directa está limitada por diferentes factores; así el intervalo de temperaturas a lo largo del cual esto es posible es pequeño; además, para una misma temperatura la sensación correspondiente puede variar según se haya estado previamente en contacto con otros cuerpos más calientes o más fríos y, por si fuera poco, no es posible expresar con precisión en forma de cantidad los resultados de este tipo de apreciaciones subjetivas. Por ello para medir temperaturas se recurre a los termómetros.
Relación entre la presión y la temperatura de un gas cuando el volumen es constante
Fue enunciada por Joseph Louis Gay-Lussac a principios de 1800.
Establece la relación entre la temperatura y la presión de un gas cuando el volumen es constante.
La presión del gas es
directamente proporcional a su temperatura:
•Si aumentamos la temperatura,
aumentará la presión.
•Si disminuimos la temperatura,
disminuirá la presión.
¿Por qué ocurre esto?
Al aumentar la temperatura las moléculas
del gas se mueven más rápidamente y por tanto aumenta el número
de choques contra las paredes, es decir aumenta la presión ya que el
recipiente es de paredes fijas y su volumen no puede cambiar.
Gay-Lussac descubrió que, en cualquier
momento de este proceso, el cociente entre la presión y la temperatura
siempre tenía el mismo valor:
(el cociente entre la presión y la temperatura
es constante)
Supongamos que tenemos un gas que se encuentra
a una presión P1 y a una temperatura T1 al comienzo
del experimento. Si variamos la temperatura hasta un nuevo valor T2,
entonces la presión cambiará a P2, y se cumplirá:
que es otra manera de expresar la ley de Gay-Lussac.
Esta ley, al igual que la
de Charles, está expresada en función de la temperatura absoluta.
Al igual que en la ley de Charles, las temperaturas han de expresarse en Kelvin.
Ejemplo:
Cierto volumen de un gas se encuentra a una presión de
970 mmHg cuando su temperatura es de 25.0°C. ¿A qué temperatura
deberá estar para que su presión sea 760 mmHg?
Solución: Primero expresamos la temperatura en kelvin:
T1 = (25 + 273) K= 298 K
Ahora sustituimos los datos en la ecuación:
970 mmHg
760 mmHg
------------
=
------------
298 K
T2
Si despejas T2 obtendrás que
la nueva temperatura deberá ser 233.5 K o lo que es lo mismo -39.5 °C.
Relación entre la temperatura y el volumen de un gas cuando la presión es constante
En 1787, Jack Charles estudió
por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura de una
muestra de gas a presión constante y observó que cuando se aumentaba
la temperatura el volumen del gas también aumentaba y que al enfriar
el volumen disminuía.
El volumen es directamente proporcional
a la temperatura del gas:
•Si la temperatura aumenta,
el volumen del gas aumenta.
•Si la temperatura del gas
disminuye, el volumen disminuye.
¿Por qué ocurre esto?
Cuando aumentamos la temperatura del gas las
moléculas se mueven con más rapidez y tardan menos tiempo en alcanzar
las paredes del recipiente. Esto quiere decir que el número de choques
por unidad de tiempo será mayor. Es decir se producirá un aumento
(por un instante) de la presión en el interior del recipiente y aumentará
el volumen (el émbolo se desplazará hacia arriba hasta que la
presión se iguale con la exterior).
Lo que Charles descubrió es que si la
cantidad de gas y la presión permanecen constantes, el cociente entre
el volumen y la temperatura siempre tiene el mismo valor.
Matemáticamente podemos expresarlo así:
(el cociente entre el volumen y la temperatura
es constante)
Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas
V1 que se encuentra a una temperatura T1 al comienzo del
experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2,
entonces la temperatura cambiará a T2, y se cumplirá:
que es otra manera de expresar la ley de Charles.
Esta ley se descubre casi ciento cuarenta años
después de la de Boyle debido a que cuando Charles la enunció
se encontró con el inconveniente de tener que relacionar el volumen con
la temperatura Celsius ya que aún no existía la
escala absoluta de temperatura.
Ejemplo:
Un gas tiene un volumen de 2.5 L a 25 °C. ¿Cuál
será su nuevo volumen si bajamos la temperatura a 10 °C?
Recuerda que en estos ejercicios siempre hay que
usar la escala Kelvin.
Solución: Primero expresamos la temperatura en kelvin:
T1 = (25 + 273) K= 298 K
T2 = (10 + 273 ) K= 283 K
Ahora sustituimos los datos en la ecuación:
2.5L
V2
-----
=
-----
298 K
283 K
Si despejas V2 obtendrás un valor para el nuevo
volumen de 2.37 L.
Relación entre la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante
Fue descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme Mariotte también llegó a la misma conclusión que Boyle, pero no publicó sus trabajos hasta 1676. Esta es la razón por la que en muchos libros encontramos esta ley con el nombre de Ley de Boyle y Mariotte.
La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.
El volumen es inversamente proporcional
a la presión:
•Si la presión aumenta,
el volumen disminuye.
•Si la presión disminuye, el volumen aumenta.
¿Por qué ocurre esto?
Al aumentar el volumen, las partículas
(átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las
paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo
contra ellas. Esto significa que la presión será menor ya que
ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes.
Cuando disminuye el volumen la distancia que
tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más
choques en cada unidad de tiempo: aumenta la presión.
Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad
de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión
por el volumen siempre tiene el mismo valor.
Como hemos visto, la expresión matemática de esta
ley es:
(el producto de la presión por el volumen
es constante)
Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas
V1 que se encuentra a una presión P1 al comienzo
del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2,
entonces la presión cambiará a P2, y se cumplirá:
que es otra manera de expresar la ley de Boyle.
Ejemplo:
4.0 L de un gas están a 600.0 mmHg de presión.
¿Cuál será su nuevo volumen si aumentamos la presión
hasta 800.0 mmHg?
Solución: Sustituimos los valores en la ecuación
P1V1 = P2V2.
(600.0 mmHg) (4.0 L) =(800.0 mmHg) (V2)
Si despejas V2 obtendrás un valor para el nuevo
volumen de 3L.
