Difusió molecular i altres conceptes de química

Difusió molecular

És el transport de matèria produït pel moviment a l'atzar de les molècules d’un gas. La difusió és la millor evidència que les partícules d’un gas estan en constant moviment.

Model cineticomolecular

Diu que les molècules són puntuals (sense volum propi), en constant moviment, xoquen elàsticament i que no hi ha interaccions entre elles. La desviació dels gasos reals del comportament ideal és deguda a que no es pot negligir totalment ni el volum ocupat per les seves molècules ni les interaccions entre elles.

v1/v2=√m2/m1

Energia reticular

Variació d’entalpia de la reacció de formació d’un mol d’un compost iònic sòlid a partir dels seus ions en estat gas i en condicions estàndard. És un procés exotèrmic.

Depèn de:

• la càrrega dels ions: com més alta sigui la càrrega més gran és el valor absolut de l’energia reticular.
• distància entre els ions: com més petits siguin els ions més gran és el valor absolut de l’energia reticular.

Energia d'ionització

Energia mínima necessària per arrencar un electró d’un àtom en fase gas i en estat fonamental. L’electró arrencat és el més allunyat del nucli.

Afinitat electrònica

Variació d’energia que es produeix en l’addició d’un electró a l’àtom en estat fonamental i en fase gas per formar l’anió corresponent.

Punt triple

Punt del diagrama de fases on coexisteixen en equilibri la fase sòlida, líquida i gas.

Punt crític

Últim punt de la corba que indica el valor màxim de T en el qual podem coexistir en equilibri les fases liquid-gas. Per sobre de la temperatura crítica és impossible la liquació per molt alta que sigui la pressió aplicada.

Microones-nivells d'energia de rotació

Infraroig-nivells d'energia de vibració

Visible i UV-nivells d'energia electrònica

Quan una molècula x absorbeix radiació y es produeix un canvi d'energia z. L'energia d'aquest tipus de radiació és capaç de provocar un salt des del nivell fonamental d'energia de la molècula a un nivell excitat.

Factors que alteren l’equilibri

• Variació de pressió: augmenta la pressió cap a on disminueix el nombre de mols gasosos.
• Variació de la temperatura: en les reaccions endo(AH>0) en augmentar la T(Kc), l’equilibri es desplaça cap a la dreta.

L'espectroscòpia d’infraroig es basa en fer interactuar una molècula amb radiació electromagnètica de la zona de l’infraroig, per determinar quines radiacions concretes és capaç d’absorbir. Amb aquesta tècnica s’obté un espectre infraroig on es representa l’absorbància per a cada radiació infraroja, mesurada habitualment pel seu nombre d’ona.

La causa dels pics és que quan una molècula absorbeix radiació infraroja es produeixen canvis d’energia vibracional degut a les deformacions dels enllaços per tensió i flexió. L’energia d’aquest tipus de radiació és capaç de provocar un salt des del nivell fonamental d’energia vibracional a un nivell excitat. Els pics corresponen a diferents transicions vibracionals dels enllaços de la molècula.

El desplaçament químic està relacionat amb la freqüència de la radiació absorbida per un nucli, en comparar-la amb la d’un patró, quan la molècula està exposada a un camp magnètic extern i s’ha irradiat amb radiació electromagnètica de radiofreqüències.

Processos bàsics espectroscòpia de masses

• La mostra s’ha de volatilitzar i portar a pressions molt baixes.
• El compost es trenca en diferents fragments que tenen càrrega, normalment positiva i de valor unitat. Pot quedar compost sense trencar-se i carregat positivament.
• Els ions són accelerats en presència d’un camp elèctric.
• Els diferents fragments carregats són separats segons el valor de la relació massa/càrrega que tenen.
• Es detecta la quantitat de cadascun dels diferents fragments.