Los Estados de la Materia.
Índice:
1.-Caracteristicas de los tres
estados.
* Estado Solido.
* Estado liquido.
*Estado Gaseoso.
2.-Los estados físicos según la
teoría cinética.
3.-Cambios de estado.
* Fusión.
* Ebullición.
* Licuefacción.
* Solidificación.
* Sublimación.
4.-La Temperatura durante los
cambios de estado.
5.-Variacion de mas, volumen y
densidad en los cambios de estado.
6.-Los Cambios de estado
explicados desde la teoría cinética.
Los Estados de la Materia.
Toda la materia que existe en la
naturaleza o bien todo aquello que ha creado el hombre artificial solo puede
encontrarse en tres estados. Por tanto, los estados físicos de la materia son
diferentes formas en las que puede encontrarse la materia.
Los tres estados en los que
normalmente se encuentra la materia son: el estado sólido, el estado líquido y
el estado gaseoso. El cuarto estado se denomina plasma y seria un estado
intermedio entre el sólido.
Las rocas y los seres vivos son
las materias solidas de la naturaleza, mientras que los materiales y objetos
producidos por el hombre son, también sólidos.
En la naturaleza es poco frecuente el estado líquido,
siendo el agua el único material de este estado.
Debido a que la temperatura es
relativamente baja, apenas se da el estado gaseoso en la naturaleza, El gas que
nos rodea es el aire, formado por varios componentes gaseosos en el estado puro
(nitrógeno, oxigeno, dióxido de carbono, etc.)
El Estado Solido.
Una gran parte de los materiales
y objetos que utilizamos normalmente son sólidos.
1.-Tienen una forma propia que
podemos describir factiblemente y que se reconoce a simple vista.
2.-Solo cambian de forma cuando
se les aplica una fuerza.
3.-Tienen un volumen fijo que
puede calcularse fácilmente por un método directo si tienen una forma regular o
por métodos indirectos.
4.-Los sólidos pueden cambiar
ligeramente de volumen cuando se producen cambios elevados de temperatura.
5.-Presentan una propiedad
llamada dureza, definida como la resistencia que opone un sólido hacer rayado.
Se mide con la escala de Mohs.
El Estado Líquido.
Algunas materias que existen en
la naturaleza se presentan en estado líquido, si no están contenidas en un
recipiente, se derraman y discurren por una superficie.
1.-No tienen forma propia y por
eso tienen que estar contenidos en recipientes para ser manipulados.
2.-Se adaptan perfectamente a la
forma del recipiente que los contienen.
3.-Tienen un volumen fijo aunque
al colocarlos en diferentes recipientes parezca que en unos hay más cantidad
que en otros.
4.-Se dilatan ligeramente con el
calor y se contraen al disminuir la temperatura.
5.-Fluyen fácilmente al
depositarlos sobre una superficie.
6.-Se mezclan con facilidad al
colocar en contacto dos líquidos debido a su capacidad de fluir.
7.-Presentan viscosidad que
expresa el grado de fluidez del liquido.
El Estado Gaseoso.
Los gases son sustancias que no
se aprecian a simple vista porque son muy tenues.
1.-No tienen forma propia y se
adaptan al volumen del recipiente que los contiene.
2.-Fluyen con facilidad,
mezclándose rápidamente con los líquidos y también con otros gases formando
mezclas.
3.-No tienen un volumen fijo ya
que ocupan todo el volumen completo del recipiente que los contienen y cuando
este recipiente está abierto se escapan.
4.-Se comprimen fácilmente al
aplicarles una fuerza de manera que si un volumen de gas ocupa un recipiente
grande, si lo pasamos a un recipiente más pequeño, también cabe todo el volumen
porque se comprime.
5.-Se dilatan cuando aumenta su
temperatura y pasan a ocupar un mayor volumen.
La Teoría Cinética y los Estados
de la Materia.
La teoría cinética es una teoría
que intenta explicar la estructura interna de la materia determinando como se
encuentran sus componentes en cada estado físico.
En el caso del estado sólido, las
partículas contienen poca energía, por lo que se localizan próximas entre sí ocupando
posiciones fijas.
En algunos sólidos las partículas
se encuentran ordenadas de forma regular en el espacio, con lo que forman
figuras geométricas con vértices, caras y aristas.
Sin embargo, en muchos sólidos,
sus partículas no se encuentran ordenadas sino que están dispuestas al azar no
presentando, una estructura interna cristalina.
En el caso del estado liquido,
las partículas presentan un mayor nivel energético. Como tienen más energía,
pueden moverse unas respecto a otras.
Los líquidos ocupan mayor volumen
que el mismo número de partículas de estado sólido.
Como sus partículas se mueven
unas respecto a otras, no pueden mantener su forma, que siempre está cambiando.
El flujo de las partículas
determina su capacidad para introducirse en otros materiales absorbentes, como
sus partículas se desplazan facilita que las partículas que las partículas de
dos líquidos diferentes se entremezclen entre sí. Y también permiten, al
separarse, que otras moléculas se introduzcan en los espacios entre las
partículas y así los líquidos, como el agua, tienen capacidad para disolver
moléculas.
En el caso de los gases, sus
partículas están dotadas de una alta energía, lo cual les confiere una gran
capacidad de movimiento. Estos desplazamientos provocan la existencia de
grandes espacios entre las moléculas con lo cual pueden separarse tanto que
ocupan todo el volumen complemento del recipiente que los contienen. También
esta capacidad de movimiento les permite fluir y mezclarse con otros gases y líquidos.
Los Cambios de Estado.
Una sustancia puede variar de
estado dependiendo de la temperatura a la que se encuentre. Por tanto, decimos
que se produce un cambio de estado cuando un material pasa de un estado a otro
al variar la temperatura, bien porque esta aumenta o bien porque disminuye.
Los cambios de estado anteriores
son graduales, pero existe un cambio de estado más drástico en el que se pasa
directamente de solido a gas o viceversa.
Fusión.
La fusión es el proceso mediante
el cual un material en estado sólido se transforma en líquido al aumentar la
temperatura.
Vaporización.
Este proceso consiste en el paso
de una sustancia en estado líquido a estado gaseoso al aumentar la temperatura.
Licuefacción o Condensación.
En este cambio de estado se
produce el paso de un gas a estado líquido, por un proceso inverso a la
ebullición. Este cambio sucede también a la misma temperatura.
Solidificación.
La solidificación es el proceso
por el cual una sustancia que está en estado líquido se transforma en una
sustancia solida al disminuir la temperatura.
Sublimación.
En algunas ocasiones muy
especiales, un material solido puede transformase directamente en gas o, al
contrario, un gas puede solidificarse sin pasar por el estado liquido.
La Materia Durante los Cambios de
Estado.
Cuando aplicamos calor a un
material solido, lo que sucede al cabo de un tiempo es que se produzca un
cambio de estado y este pase a estado liquido.
Es evidente que para que se
produzca los cambios de estado es necesario aplicar calor a los materiales. Una
vez transformados en líquido, al seguir aplicando calor sobre él, se produce un
aumento de la temperatura, la cual permanece constante en el valor del punto de
ebullición durante todo el proceso del cambio de estado.
Esto se explica porque mientras
un material es sólido, el calor que se aplica se emplea en aumentar su
temperatura, llevándolo a alcanzar su punto de fusión o de ebullición, pero
cuando se está produciendo el cambio de estado no aumenta la temperatura porque
el calor que se le aplica se emplea, precisamente, en producir el cambio de
estado.
Cada sustancia pura tiene su
propio punto de fusión y de ebullición, caracterizándola.
Por otra parte, la presencia de
otros materiales en un líquido también
provoca que variara su punto de fusión y de ebullición.
Cambios en la Masa, el Volumen y
la Densidad Durante los Cambios de Estado.
Durante los cambios de estado, la
masa de una cierta cantidad de materia no varía, puesto que no le ha añadido ni
quitado materia a la cantidad inicial. En el estado sólido, las partículas
están más próximas entre sí que en el estado liquido, por lo que habrá menos
espacio entre ella... Esto provoca que el volumen ocupado por una materia en
estado sólido sea menor que el volumen ocupado por esa misma cantidad de
materia en estado liquido.
Los Cambios de Estado Desde la
Teoría Cinética.
1. Cambiando
la temperatura a la que se encuentra una sustancia:
a. Si calentamos damos energía y las partículas disminuyen sus fuerzas de cohesión, aumenta
a. Si calentamos damos energía y las partículas disminuyen sus fuerzas de cohesión, aumenta
La
energía de vibración y pierde fortaleza la estructura más o menos rígida que
poseen. El conjunto de partículas que forman dicha sustancia se desordena:
cambios de estado progresivos (fusión, vaporización, sublimación).
b. Si
enfriamos quitamos energía y las partículas se mantienen más cerca, aumentan
sus fuerzas de cohesión y el sistema se ordena: cambios de estado regresivos
(condensación, solidificación, sublimación regresiva).
2. Cambiando
la presión a la que se encuentra una sustancia:
a. Si disminuimos la presión el sistema tiende a desordenarse ya que no se favorece el acercamiento de las partículas, disminuyen las fuerzas de cohesión y se favorece un cambio de estado progresivo (fusión, vaporización, sublimación).
b. Si aumentamos la presión se favorece el acercamiento de las partículas lo que produce un aumento de las fuerzas de cohesión y una tendencia a los cambios de estado regresivos (condensación, solidificación, sublimación regresiva).
a. Si disminuimos la presión el sistema tiende a desordenarse ya que no se favorece el acercamiento de las partículas, disminuyen las fuerzas de cohesión y se favorece un cambio de estado progresivo (fusión, vaporización, sublimación).
b. Si aumentamos la presión se favorece el acercamiento de las partículas lo que produce un aumento de las fuerzas de cohesión y una tendencia a los cambios de estado regresivos (condensación, solidificación, sublimación regresiva).
No hay comentarios:
Publicar un comentario