Trabajo de Química

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Estados de la materia.

Citation preview

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACINU.E.C JOS SANCHEZ NEGRNMATERIA: QUMICA

Estados Fsicos de la Materia

INTEGRANTES

PAULA CUBILLAN C.I 26.907.523DARIANA GUTIERREZ C.I 27.137.807 ADRIAN MOLERO C.I 26.388.402MIGUEL REYES C.I 29.563.627VALERIA SOTO C.I 27.206.625DIEGO VILLASMILC.I 26.907.523

Maracaibo, 10 de Junio del 2015

ESQUEMA

Introduccin1.-Materia1.1) Definicin1.2) Volumen1.3) Presin y temperatura1.4) Densidad1.5) Composicin de la materia1.6) Continuidad de la materia1.7) Propiedades de la materia1.8) Materia viva e inerte1.9) Cambios de la materia:-Cambios fsicos-Cambios qumicos1.10) Ley de la conservacin de la masa2. Estados de la materia:2.1) Estado slido-caractersticas2.2) Estado lquido-caractersticas2.3) Estado gaseoso-caractersticas2.4) Estado de plasma-caractersticas3. Cambios de fase de la materia:3.1) Fusin3.2) Solidificacin-solidificacin de metales3.3) Vaporizacin3.4) Condensacin3.5) Sublimacin-sublimacin regresiva o inversa3.6) Ionizacin3.7) Deionizacin4. Diferencia entre gas y vapor5. Diagrama de Fase5.1) Diagrama de fase binario5.2) Teora de Landau de la transicin de fase5.3) Compuestos intermedios5.4) Diagrama de fase ternario5.5) Lquidos comprimidos y saturados5.6) Vapor sobrecalentado 5.7) Vapor saturado5.8) Concepto de saturacinConclusinBibliografaAnexos

Introduccin

A travs de los sentidos (gusto, tacto, olfato, visin y odo) recibimos y percibimos la informacin de todo lo que nos rodea. Percibimos objetos de diversas formas, colores, olores, tamaos y gustos. Todos estos objetos estn formados por materia, ocupando un lugar en el espacio,En fsica y qumica se denominan Cambios de Estado a la evolucin de la Materia entre varios estados de agregacin. Como lo son: los cambios de un elemento o compuesto qumico a estado slido, lquido o gaseoso.Para cada elemento o compuesto qumico existen determinadas condiciones de presin y temperatura a las que se producen los cambios de estado, debiendo interpretarse, cuando se hace referencia nicamente a la temperatura de cambio de estado, que sta se refiere a la presin de la atmsfera. De este modo, en "condiciones normales" hay compuestos tanto en estado slido como lquido y gaseoso.

MATERIA Se denomina materia a todo aquello que posee masa y ocupa un lugar en el espacio; todos los cuerpos se constituyen de materia, en una porcin limitada. La materia posee propiedades fsicas, como la densidad, el peso, y el volumen; y propiedades qumicas.

VOLUMEN Es el espacio que ocupan los cuerpos.La frmula para calcular el volumen de un cuerpo depende de su forma.Para medir el volumen de un cuerpo se utilizan unidades cbicas, que son: milmetro cbico, centmetro cbico, decmetro cbico y metro cbico

PRESION Y TEMPERATURAPresin: Cuando un fluido (lquido o gas) est contenido en un recipiente, el fluido ejerce una fuerza sobre cada elemento de rea del recipiente.

Temperatura: Es una medida del calor o energa trmica de las partculas en una sustancia; es una propiedad de la materia que est relacionada con la distribucin de la energa calorfica entre la materia de un cuerpo. La energa cintica promedio depende nicamente de la temperatura del cuerpo. Cuanta ms alta sea la temperatura, tanto mayor ser la energa cintica de las molculas.

Por una variacin de la temperatura manteniendo constante el volumen del recipiente que contiene el gas: Un aumento de la temperatura aumenta la energa cintica media de las partculas, lo que provoca una mayor velocidad de las mismas y una mayor intensidad en los choques contra las paredes: aumenta la presin del recipiente que contiene el gas. Un enfriamiento disminuir la energa cintica media y las partculas chocaran con menos intensidad contra las paredes: disminuye la presin del recipiente que contiene el gas.

El volumen de un cuerpo puede variar de acuerdo a la temperatura y la presin a que est sometido. Por ejemplo, si tienes una lata de refresco vaca y la aplastas totalmente, el volumen que ocupa al final es menor que el que tena al inicio porque fue sometida a mucha presin. El aumento de la temperatura har variar el volumen de algn material, por ejemplo, al elevar la temperatura del agua ella se expande y sube su volumen como puede observarse al hervir el agua.

El volumen tambin se puede medir, la unidad de medida es el metro cbico (m3) o tambin el litro, que es una medida de capacidad. El volumen tambin puede expresarse usando los mltiplos y submltiplos de las anteriores medidas.

DENSIDADEs la magnitud que refleja el vnculo que existe entre la masa de un cuerpo y su volumen. En el Sistema Internacional, la unidad de densidad es el kilogramo por metro cbico (conocido por el smbolo kg/m3).

Composicin de la materiatomos forman la materia.La materia est integrada por tomos, partculas diminutas que, a su vez, se componen de otras an ms pequeas, llamadas partculas subatmicas, las cuales se agrupan para constituir los diferentes objetos.

Un tomo es la menor cantidad de un elemento qumico que tiene existencia propia y puede entrar en combinacin. Est constituido por un ncleo, en el cual se hallan los protones y neutrones y una corteza, donde se encuentran los electrones. Cuando el nmero de protones del ncleo es igual al de electrones de la corteza, el tomo se encuentra en estado elctricamente neutro.

Se denomina nmero atmico al nmero de protones que existen en el ncleo del tomo de un elemento. Si un tomo pierde o gana uno o ms electrones adquieren carga positiva o negativa, convirtindose en un ion. Los iones se denominan cationes si tienen carga positiva y aniones si tienen carga negativa.La mayora de los cientficos cree que toda la materia contenida en el Universo se cre en una explosin denominada Big Bang, que desprendi una enorme cantidad de calor y de energa. Al cabo de unos pocos segundos, algunos de los haces de energa se transformaron en partculas diminutas que, a su vez, se convirtieron en los tomos que integran el Universo en que vivimos. En la naturaleza los tomos se combinan formando las molculas. Una molcula es una agrupacin de dos o ms tomos unidos mediante enlaces qumicos. La molcula es la mnima cantidad de una sustancia que puede existir en estado libre conservando todas sus propiedades qumicas.

Todas las sustancias estn formadas por molculas. Una molcula puede estar formada por un tomo (monoatmica), por dos tomos (diatmica), por tres tomos (triatmica) o ms tomos (poliatmica)

Las molculas de los cuerpos simples estn formadas por uno o ms tomos idnticos (es decir, de la misma clase). Las molculas de los compuestos qumicos estn formadas al menos por dos tomos de distinta clase (o sea, de distintos elementos).

Continuidad de la materiaSi se tiene una determinada cantidad de una sustancia cualquiera, como por ejemplo, de agua y se desea dividirla lo ms posible, en mitades sucesivas, llegar un momento en que no podr dividirse ms, ya que se obtendra la cantidad ms pequea de agua.

Esta mnima cantidad de agua, tal como se dijo anteriormente, corresponde a una molcula. Si esta molcula se dividiera an ms, ya no sera agua lo que se obtendra, sino que tomos de hidrgeno y de oxgeno que son los constituyentes de la molcula de agua.

Por lo tanto, una molcula es la partcula de materia ms pequea que puede existir como sustancia compuesta. Cuando la molcula de agua: (H2O) se divide en dos tomos de hidrgeno y un tomo de oxgeno, la sustancia dej de ser agua.

Los cientficos han demostrado que la materia, sea cual fuere su estado fsico, es de naturaleza corpuscular, es decir, la materia est compuesta por partculas pequeas, separadas unas de otras.

Propiedades de la materia

Las propiedades de la materia corresponden a las caractersticas especficas por las cuales una sustancia determinada puede distinguirse de otra. Estas propiedades pueden clasificarse en dos grupos:

Propiedades fsicas: dependen fundamentalmente de la sustancia misma. Pueden citarse como ejemplo el color, el olor, la textura, el sabor, etc.

Propiedades qumicas: dependen del comportamiento de la materia frente a otras sustancias. Por ejemplo, la oxidacin de un clavo (est constituido de hierro).

Las propiedades fsicas pueden clasificarse a su vez en dos grupos:

Propiedades fsicas: dependen de la cantidad de materia presente. Corresponden a la masa, el volumen, la longitud.

Propiedades fsicas intensivas: dependen slo del material, independientemente de la cantidad que se tenga, del volumen que ocupe, etc. Por ejemplo, un litro de agua tiene la misma densidad que cien litros de agua.

Materia viva e inerte

La Tierra alberga a muchos seres vivos, como son las plantas y animales. Una mariposa parece algo muy distinto de una piedra; sin embargo, ambas estn compuestas de tomos, aunque stos se combinan de manera diferente en uno y otro caso. La mayor parte de la materia es inanimada; es decir, no crece, ni se reproduce, ni se mueve por s misma. Un buen ejemplo de materia inanimada lo constituyen las rocas que componen la Tierra.

Cambios de la materia

Los cambios que puede experimentar la materia se pueden agrupar en dos campos:-Cambios fsicos-Cambios qumicos

Los cambios fsicos son aquellos en los que no hay ninguna alteracin o cambio en la composicin de la sustancia. Pueden citarse como cambios fsicos los cambios de estado (fusin, evaporacin, sublimacin, etc.), y los cambios de tamao o forma. Por ejemplo, cuando un trozo de plata se ha transformado en una anillo, en una bandeja de plata, en unos aretes, se han producido cambios fsicos porque la plata mantiene sus propiedades en los diferentes objetos.

En general, los cambios fsicos son reversibles, es decir, se puede volver a obtener la sustancia en su forma inicial

Los cambios qumicos son las transformaciones que experimenta una sustancia cuando su estructura y composicin varan, dando lugar a la formacin de una o ms sustancias nuevas. La sustancia se transforma en otra u otras sustancias diferentes a la original.

El origen de una nueva sustancia significa que ha ocurrido un reordenamiento de los electrones dentro de los tomos, y se han creado nuevos enlaces qumicos. Estos enlaces qumicos determinarn las propiedades de la nueva sustancia o sustancias.

La mayora de los cambios qumicos son irreversibles. Ejemplos: al quemar un papel no podemos obtenerlo nuevamente a partir de las cenizas y los gases que se liberan en la combustin; el cobre se oxida en presencia de oxgeno formando otra sustancia llamada xido de cobre. Sin embargo, hay otros cambios qumicos en que la adicin de otra sustancia provoca la obtencin de la sustancia original y en este caso se trata de un cambio qumico reversible; as, pues, para provocar un cambio qumico reversible hay que provocar otro cambio qumico.

Ley de la Conservacin de la Materia:

Antoine Lavoisier, qumico francs, demostr luego de largos y cuidadosos trabajos con la balanza, que en las reacciones qumicas la masa total del sistema no cambiaba. Este descubrimiento constituy uno de los logros ms importantes de la Qumica.

La ley puede enunciarse de la siguiente manera:

En un sistema cerrado, en el cual se producen reacciones qumicas, la materia no se crea ni se destruye, slo se transforma; es decir, la masa de los reactantes es igual a la masa de los productos.

A + B ----------> C + D

A y B representan compuestos qumicos que al reaccionar dan origen a C y D. Los compuestos A y B son los reactantes porque reaccionan para generar los productos C y D. La masa de los reactantes es igual a la masa de los productos.

masa A + m B = m c + m D

Como ejemplo, podemos ver la ecuacin qumica que representa la oxidacin cataltica del amona:

4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O

En ambos lados de la ecuacin qumica la suma de los tomos es la misma, aunque la suma de las molculas sea distinta. En cada lado de la ecuacin hay 4 tomos de nitrgeno (N), 12 tomos de hidrgeno (H) y 10 tomos de oxgeno (O), distribuidos en molculas diferentes.

Hoy se sabe que la Ley de la Conservacin de la Materia o Ley de Lavoisier no es totalmente exacta, ya que en reacciones nucleares puede desaparecer masa, que se transforma en energa.

ESTADO SLIDO

A bajas temperaturas, los materiales se presentan como cuerpos de forma compacta y precisa; y sus tomos a menudo se entrelazan formando estructuras cristalinas, lo que les confiere la capacidad de soportar fuerzas sin deformacin aparente. Los slidos son calificados generalmente como duros y resistentes, y en ellos las fuerzas de atraccin son mayores que las de repulsin. La presencia de pequeos espacios intermoleculares caracteriza a los slidos dando paso a la intervencin de las fuerzas de enlace que ubican a las celdillas en una forma geomtrica. Caractersticas:Forma definidaVolumen constanteCohesin (atraccin)VibracinRigidezIncompresibilidad (no pueden comprimirse)Resistencia a la fragmentacinFluidez muy baja o nulaAlgunos de ellos se subliman (yodo)Volumen tenso

ESTADO LQUIDOSi se incrementa la temperatura el slido va "descomponindose" hasta desaparecer la estructura cristalina, alcanzando el estado lquido. Caracterstica principal: la capacidad de fluir y adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene. En este caso, an existe cierta unin entre los tomos del cuerpo, aunque mucho menos intensa que en los slidos.

Caractersticas:Cohesin menorMovimiento energa cintica.No poseen forma definida.Toma la forma de la superficie o el recipiente que lo contiene.En el fro se comprime, excepto el agua.Posee fluidez a travs de pequeos orificios.Puede presentar difusin.No tiene forma fija pero si volumen. La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy especficas son caractersticas de los lquidos.

ESTADO GASEOSOIncrementando an ms la temperatura se alcanza el estado gaseoso. Las molculas del gas se encuentran prcticamente libres, de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio en el cual son contenidos.

Caractersticas:Cohesin casi nula.Sin forma definida.Su volumen slo existe en recipientes que lo contengan.Pueden comprimirse fcilmente.Ejercen presin sobre las paredes del recipiente contenedor.Las molculas que lo componen se mueven con libertad.Ejercen movimiento ultra dinmico.

ESTADO DE PLASMAEn fsica y qumica, el concepto de plasma es un estado de la materia donde algunos o todos los electrones han sido separados de las rbitas externas del tomo. El resultado es una coleccin de iones (tomos que al perder electrones adquieren carga positiva) y electrones (de carga negativa) que no estn ligados el uno al otro. Se da a altas temperaturas, como por ejemplo en el interior de las estrellas. A partir de cierta temperatura (que depende de la presin y de otros factores), los tomos ya no pueden conservar sus electrones y stos se mueven libremente, formando una especie de gas de electrones y ncleos. Sus propiedades fsicas son parecidas a las de un gas muy denso.El plasma es tambin llamado gas ionizado.El trmino plasma es normalmente reservado a un sistema de partculas cargadas, lo suficientemente grandes para tener un comportamiento colectivo. Un pequeo nmero de iones y electrones no es, usualmente, llamado plasma.Como las nebulosas y las estrellas estn formadas de plasma, es la forma de materia ms comn del universo visible (ms del 99%).El plasma fue identificado como forma de materia por Sir William Crookes en 1879, pero la palabra "plasma" fue aplicada por primera vez al gas ionizado por el Dr. Irving Langmuir.La primera vez que se consigui crear plasma artificialmente fue en un tokamak del CERN en Ginebra (Suiza), en un experimento destinado a fabricar un reactor de fusin nuclear.

El plasma es un gas ionizado, es decir, los tomos que lo componen se han separado de algunos de sus electrones o de todos ellos. De esta forma el plasma es un estado parecido al gas pero compuesto por electrones y cationes (iones con carga positiva), separados entre s y libres, por eso es un excelente conductor. Un ejemplo muy claro es el Sol. En la baja Atmsfera terrestre, cualquier tomo que pierde un electrn (cuando es alcanzado por una partcula csmica rpida).Pero a altas temperaturas es muy diferente. Cuanto ms caliente est el gas, ms rpido se mueven sus molculas y tomos, y a muy altas temperaturas las colisiones entre estos tomos, movindose muy rpido, son suficientemente violentas para liberar los electrones. En la atmsfera solar, una gran parte de los tomos estn permanentemente ionizados por estas colisiones y el gas se comporta como un plasma. A diferencia de los gases fros (por ejemplo, el aire a temperatura ambiente), los plasmas conducen la electricidad y son fuertemente influidos por los campos magnticos. La lmpara fluorescente, contiene plasma (su componente principal es vapor de mercurio) que calienta y agita la electricidad, mediante la lnea de fuerza a la que est conectada la lmpara. La lnea, positivo elctricamente un extremo y negativo, causa que los iones positivos se aceleren hacia el extremo negativo, y que los electrones negativos vayan hacia el extremo positivo. Las partculas aceleradas ganan energa, colisionan con los tomos, expulsan electrones adicionales y mantienen el plasma, aunque se recombinen partculas. Las colisiones tambin hacen que los tomos emitan luz y esta forma de luz es ms eficiente que las lmparas tradicionales. Los letreros de nen y las luces urbanas funcionan por un principio similar y tambin se usaron en electrnicas.

Caractersticas:

Comparten las caractersticas generales de los gases.Sus molculas tienen fuerzas de cohesin dbiles, por lo que estn separadas y se mueven libremente.No tienen forma definida, por lo que toman la forma del recipiente que los contiene.Al estar tan separadas, no tienen volumen constante, por lo que pueden comprimirse y ocupar un volumen menor.Sus molculas estn ionizadas, por lo que es conductor de la electricidad.

Cambios de fase de la Materia:

FUSINLa fusin es un proceso fsico que consiste en el cambio de estado de la materia del estado slido al estado lquido por la accin del calor. Cuando se calienta un slido, se transfiere energa a los tomos que vibran con ms rapidez a medida que gana energa.

El proceso de fusin es el mismo que el de fundicin, pero este trmino se aplica generalmente a sustancias como los metales, que se licuan a altas temperaturas, y a slidos cristalinos. Cuando una sustancia se encuentra a su temperatura de fusin, el calor que se suministra es absorbido por la sustancia durante su transformacin, y no produce variacin de su temperatura. Este calor adicional se conoce como calor de fusin. El trmino fusin se aplica tambin al proceso de calentar una mezcla de slidos para obtener una disolucin lquida simple, como en el caso de las aleaciones.

Sabemos que los slidos tienen estructura cristalina, esto es, sus tomos estn colocados de forma regular en determinados puntos, siguiendo las tres dimensiones del espacio. Estos tomos pueden vibrar en torno a su posicin de equilibrio y si su temperatura aumenta, la amplitud de sus vibraciones crece, ya que la energa que reciben se emplea en aumentar su velocidad. Puede llegar un momento que los enlaces que los retenan en sus posiciones se rompan, desaparezca la distribucin regular o lo que es lo mismo la estructura cristalina y se inicie el paso al estado lquido, es decir la fusin.

Punto de fusin: temperatura en la que el slido se convierte en lquido; este valor es constante y especfico en cada sustancia, el cambio de slido a lquido no slo se da por aplicacin de calor sino que tambin aumentando o disminuyendo la presin segn se requiera.

SolidificacinLa solidificacin es un proceso fsico que consiste en el cambio de estado de la materia de lquido a slido producido por una disminucin en la temperatura. Es el proceso inverso a la fusin.En general, los compuestos disminuyen de volumen al solidificarse, aunque no sucede en todos los casos; en el caso del agua aumenta.

En metalurgiaEn general, los productos metlicos se originan en una primera etapa en estado lquido, luego del cual se pasa al estado slido mediante moldes o por colada continua. El proceso de solidificacin es determinante para la calidad del producto final, porque si el material queda defectuoso en esta etapa, ser muy difcil efectuar las correcciones en el procesamiento posterior.

Solidificacin de Metales:La solidificacin de metales y aleaciones es un importante proceso industrial ya que la mayora de los metales se funden para moldearlos hasta una forma acabada o semiacabada. En general, la solidificacin de un metal o aleacin puede dividirse en las siguientes etapas:

1. Formacin de ncleos estables en el fundido (nucleacin).2. Crecimiento del ncleo hasta dar origen a cristales.3. La formacin de granos y estructura granular.El aspecto que cada grano adquiere despus de la solidificacin del metal depende de varios factores, de entre los que son importantes los gradientes trmicos. Los granos denominados equiaxiales, son aquellos en que su crecimiento ha sido igual en todas las direcciones.

Los dos mecanismos principales por los que acontece la nucleacin de partculas slidas en un metal liquido son: nucleacin homognea y nucleacin heterognea.

Nucleacin homognea: se considera en primer lugar la nucleacin homognea porque es el caso ms simple de nucleacin. Esta se da en el lquido fundido cuando el metal proporciona por s mismo los tomos para formar los ncleos.

Nucleacin heterognea: en este caso la nucleacin sucede en un lquido sobre la superficie del recipiente que lo contiene, impurezas insolubles, u otros materiales estructurales.

VaporizacinLa Vaporizacin es el cambio de estado de lquido a gaseoso.Hay dos tipos de vaporizacin: la ebullicin y la evaporacin.La Ebullicin es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia pasa del estado lquido al estado de vapor.Para que ello ocurra debe aumentar la temperatura en toda la masa del lquido.A la temperatura durante la cual se dice que un determinado lquido hierve se la llama punto de ebullicin.

La diferencia entre la evaporacin y la ebullicin, es que en la evaporacin, el cambio de estado ocurre solamente en la superficie del lquido. Tambin se encuentra en que en una se necesita mayor cantidad de calor para que suceda la reaccin, y aparte una es un proceso qumico y otra fsico.Cuando se realiza una destilacin, para separar dos o ms lquidos de diferente punto de ebullicin, la temperatura permanece constante en el punto de ebullicin de cada uno de los lquidos que se desea separar de la mezcla.

CondensacinSe denomina condensacin al cambio de estado de la materia que se encuentra en forma gaseosa a forma lquida. Es el proceso inverso a la vaporizacin. Si se produce un paso de estado gaseoso a estado slido de manera directa, el proceso es llamado sublimacin inversa.

Aunque el paso de gas a lquido depende, entre otros factores, de la presin y de la temperatura, generalmente se llama condensacin al trnsito que se produce a presiones cercanas a la ambiental. Cuando se usa una sobrepresin elevada para forzar esta transicin, el proceso se denomina licuefaccin.El proceso de condensacin suele tener lugar cuando un gas es enfriado hasta su punto de roco, sin embargo este punto tambin puede ser alcanzado variando la presin. El equipo industrial o de laboratorio necesario para realizar este proceso de manera artificial se llama condensador.La condensacin es esencial para el proceso de destilacin, un proceso muy importante tanto para el trabajo en el laboratorio como para aplicaciones industriales.

SublimacinLa sublimacin (del latn sublimare) o volatilizacin es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia slida al estado gaseoso sin pasar por el estado lquido. Se puede llamar de la misma forma al proceso inverso; es decir, el paso directo del estado gaseoso al estado slido, pero es ms apropiado referirse a esa transicin como sublimacin inversa o cristalizacin; ocurre en las geoditas. Un ejemplo clsico de sustancia capaz de sublimarse es el hielo seco.Los slidos tienen presiones de vapor caractersticas, que oscilan con la temperatura como sucede con lquidos. Acrecentando la temperatura, aumenta tambin la presin de vapor del slido. El suceso de la estabilizacin de un slido con vapor saturado, que vara su presin con la temperatura, a esa inflexin se llama curvatura de sublimacin. Se determina como sublimacin el indicar la conversin directa slido-vapor, sin la intervencin lquida. Por ejemplo, la purificacin del yodo, azufre, naftaleno o cido benzoico resultan muy viables por sublimacin, debido a que las presiones de vapor de estos slidos tienen valores bastante elevados.

Los olores caractersticos de muchas sustancias slidas, como las nombradas, son debidos a que estas sustancias tienen una presin de vapor apreciable a temperatura ambiente. Otro ejemplo es el ms comn para ilustrar sublimacin es a travs de hielo seco, que es el nombre comn que se le da al CO2 congelado. Cuando el hielo seco se expone al aire, ste se comienza a sublimar, o a convertirse en vapor. Esto le pasa al hielo seco porque a temperatura ambiente el gas congelado prefiere ser gas y no slido congelado.

SUBLIMACION REGRESIVA O INVERSAEs el proceso inverso a la sublimacin progresiva, es decir, el paso directo de gas a slido. Por ejemplo, cuando se producen vapores al calentarse cristales de yodo y luego se pone sobre ellos un objeto que est muy fro; entonces, los vapores se transformarn nuevamente en cristales de yodo. Histricamente la palabra sublimado se refiri a las sustancias formadas por deposicin a partir de vapores (gases), como el sublimado corrosivo, cloruro mercrico, formado por alteracin de los calomelanos cristalizados obtenido durante las operaciones alqumicas.

Cualquier sustancia pura puede sublimarse, esto debido a condiciones de presiones superiores y temperaturas inferiores a la que se produce dicha transicin. En la naturaleza la sublimacin inversa se observa en la formacin de la nieve o de la escarcha. Las partculas partiendo de las cuales se produce la acrecin o acrecimiento planetario, se forman por sublimacin inversa a partir de compuestos en estado gaseoso originados en supernovas.Este proceso tambin es conocido como deposicin.

IonizacinUn gas se transforma en plasma cuando la energa cintica de las partculas del gas se eleva hasta igualar la energa de ionizacin del gas. Cuando alcanza este nivel, las colisiones de las partculas del gas provocan una rpida ionizacin en cascada, y el gas se transforma en plasma. Si se aporta la suficiente energa aplicando calor, la temperatura crtica se situar entre 50.000 y 100.000 K, elevndose a cientos de millones de grados, la temperatura requerida para mantener el plasma. Otro modo de convertir un gas en plasma consiste en hacer pasar electrones de alta energa a travs del gas.

La ionizacin es el proceso qumico o fsico mediante el cual se producen iones, stos son tomos o molculas cargadas elctricamente debido al exceso o falta de electrones respecto a un tomo o molcula neutro. A la especie qumica con ms electrones que el tomo o molcula neutros se le llama anin, y posee una carga neta negativa, y a la que tiene menos electrones catin, teniendo una carga neta positiva. Hay varias maneras por las que se pueden formar iones de tomos o molculas.

DeionizacinSe le denomina al proceso mediante el cual el plasma pasa de estado de Plasma o gas ionizado a estar en estado gaseoso.La Qumica es la ciencia que estudia su naturaleza, composicin y transformacin.Las nubes son materia.Si la materia tiene masa y ocupa un lugar en el espacio significa que es cuantificable, es decir, que se puede medir.

Todo cuanto podemos imaginar, desde un libro, un auto, el computador y hasta la silla en que nos sentamos y el agua que bebemos, o incluso algo intangible como el aire que respiramos, est hecho de materia.

Los planetas del Universo, los seres vivos como los insectos y los objetos inanimados como las rocas, estn tambin hechos de materia.

De acuerdo a estos ejemplos, en el mundo natural existen distintos tipos de materia, la cual puede estar constituida por dos o ms materiales diferentes, tales como la leche, la madera, un trozo de granito, el azcar, etc. Si un trozo de granito se muele, se obtienen diferentes tipos de materiales

La cantidad de materia de un cuerpo viene dada por su masa, la cual se mide normalmente en kilogramos o en unidades mltiplo o submltiplo de sta (en qumica, a menudo se mide en gramos). La masa representa una medida de la inercia o resistencia que opone un cuerpo a acelerarse cuando se halla sometido a una fuerza. Esta fuerza puede derivarse del campo gravitatorio terrestre, y en este caso se denomina peso. (La masa y el peso se confunden a menudo en el lenguaje corriente; no son sinnimos).

Volumen de un cuerpo es el lugar o espacio que ocupa. Existen cuerpos de muy diversos tamaos. Para expresar el volumen de un cuerpo se utiliza el metro cbico (m) y dems mltiplos y submltiplos.

DIFERENCIA ENTRE GAS Y VAPOR

Aunque se trate del mismo estado de agregacin, es decir valen para el vapor las caractersticas presentadas para el estado gaseoso.La sustancia gaseosa se encuentra en ste estado en condiciones normales de presin y temperatura (C.N.P.T), para licuar un gas primero hay que comprimirlo y luego enfriarlo o viceversa.Los vapores se encuentran en estado de vapor por haber sufrido algn cambio en sus condiciones, dicho de otro modo estas sustancias en condiciones normales de presin y temperatura (C.N.P.T) son lquidas o slidas, para condensar una sustancia en estado de vapor alcanza con enfriarla o comprimirla.

DIAGRAMAS DE FASE

En termodinmica y ciencia de materiales se denomina diagrama de fase a la representacin grfica de las fronteras entre diferentes estados de la materia de un sistema, en funcin de variables elegidas para facilitar el estudio del mismo. Cuando en una de estas representaciones todas las fases corresponden a estados de agregacin diferentes se suele denominar diagrama de cambio de estado. En ciencia de materiales se utilizan ampliamente los diagramas de fase binarios, mientras que en termodinmica se emplean sobre todo los diagramas de fase de una sustancia pura.

Sustancia puraLas diagramas de fase ms sencillos son los de presin - temperatura de una sustancia pura, como puede ser el del agua. En el eje de ordenadas se coloca la presin y en el de abcisas la temperatura. Generalmente, para una presin y temperatura dadas, el cuerpo presenta una nica fase excepto en las siguientes zonas:

Punto triple: En este punto del diagrama coexisten los estados slido, lquido y gaseoso. Estos puntos tienen cierto inters, ya que representan un invariante y por lo tanto se pueden utilizar para calibrar termmetros.

Los pares (presin, temperatura)que corresponden a una transicin de fase entre:

Dos fases slidas: Cambio alotrpico;

Entre una fase slida y una fase lquida: fusin - solidificacin;

Entre una fase slida y una fase vapor (gas): sublimacin - deposicin (o sublimacin inversa);

Entre una fase lquida y una fase vapor: vaporizacin - condensacin (o licuefaccin):

Es importante sealar que la curva que separa las fases vapor-lquido se detiene en un punto llamado punto crtico. Ms all de este punto, la materia se presenta como un fluido supercrtico que tiene propiedades tanto de los lquidos como de los gases. Modificando la presin y temperatura en valores alrededor del punto crtico se producen reacciones que pueden tener inters industrial, como por ejemplo las utilizadas para obtener caf descafeinado. Es preciso anotar que, en el diagrama PV del agua, la lnea que separa los estados lquido y slido tiene pendiente negativa, lo cual es algo bastante inusual. Esto quiere decir que aumentando la presin el hielo se funde, y tambin que la fase slida tiene menor densidad que la fase lquida.

Diagrama de fase binarioCuando aparecen varias sustancias, la representacin de los cambios de fase puede ser ms compleja. Un caso particular, el ms sencillo, corresponde a los diagramas de fase binarios. Ahora las variables a tener en cuenta son la temperatura y la concentracin, normalmente en masa. En un diagrama binario pueden aparecer las siguientes regiones:

Slido puro o solucin slidaMezcla de soluciones slidas (eutctica, eutectoide, peritctica, peritectoide)Mezcla slido - lquidonicamente lquido, ya sea mezcla de lquidos inmiscibles (emulsin), ya sea un lquido completamente homogneo.Mezcla lquido - gasGas (lo consideraremos siempre homogneo, trabajando con pocas variaciones da altitud).Hay punto y lneas en estos diagramas importantes para su caracterizacin:

*Lnea de lquidus, por encima de la cual solo existen fases lquidas. *Lnea de slidus, por debajo de la cual solo existen fases slidas. *Lnea eutctica y eutectoide. Son lneas horizontales (isotermas) en las que tienen lugar transformaciones eutcticas y eutectoides, respectivamente. *Lnea de solvus, indica las temperaturas para las cuales una solucin slida ( de A y B deja de ser soluble para transformarse en ()+ sustancia pura (A B). *Concentraciones definidas, en las que ocurren transformaciones a temperatura constante:

EutcticaEutectoidePeritcticaPerictectoideMonotcticaSintcticaTransiciones de fase

Transiciones estructurales de faseNo es infrecuente que los cristales se transformen cambiando de una estructura cristalina a otra cuando se hace variar la presin o la temperatura. La estructura A estable en el cero absoluto, tiene generalmente la energa interna accesible ms baja entre todas las estructuras posibles. Incluso puede variarse esta estructura A con aplicacin de presin, puesto que un volumen atmico bajo, favorecer las estructuras con empaquetamiento ms compacto o incluso a las estructuras metlicas. El hidrgeno y el xenn, por ejemplo, se convierten en metlicos a presiones extremas. Alguna otra estructura B puede tener un espectro de frecuencia de fanones inferior o ms blando que A.

Cuando se aumenta la temperatura, los fanones en B se vern ms excitados (poblaciones u ocupaciones trmicas ms altas) que los fonones en A. Como la entropa aumenta con el grado de ocupacin, la entropa de B se har ms alta que le entropa de A al ir aumentando la temperatura. Por consiguiente, es posible que la estructura estable se transforme y pase a ser la B en lugar de la A al aumentar la temperatura. La estructura estable a una temperatura T se determina mediante el mnimo de la energa libre F=U-TS. Existir una transicin de A a B si se encuentra una temperatura TC (por debajo del punto de fusin) tal que FA(TC)=FB(TC). A veces resulta que hay varias estructuras que tienen casi la misma energa interna en el cero absoluto. Las relaciones de dispersin de fanones pueden ser, sin embargo, bastante diferentes para dichas estructuras. Las energas de los fanones son sensibles al nmero y disposicin de los tomos vecinos o prximos; stas son las magnitudes que cambian cuando se altera la estructura. Algunas transiciones de fase estructurales tienen slo efectos pequeos sobre las propiedades fsicas macroscpicas del material. Sin embargo, si la transicin se ve influida por tensin aplicada, el cristal puede fluir mecnicamente muy fcilmente cerca de la temperatura de transicin, porque las proporciones relativas de las dos fases se cambiarn con la tensin. Algunas otras transiciones de fase estructurales pueden tener efectos espectaculares sobre las propiedades elctricas macroscpicas. Las transiciones ferroelctricas seran un ejemplo de transiciones de fase estructurales.

Teora de Landau de la Transicin de Fase

Un ferroelctrico con una transicin de fase de primer orden entre el estado ferroelctrico y el paraelctrico se distingue por un cambio discontinuo en la polarizacin de saturacin a la temperatura de transicin. La transicin entre los estados normal y superconductor es de segundo orden, al igual que sucede en las transiciones entre los estados paramagntico y ferromagntico. En estas transiciones tiende a cero el grado de orden sin un cambio discontinuo cuando la temperatura crece. Podemos obtener una teora formal termodinmica consistente del comportamiento de un cristal ferromagntico considerando la forma del desarrollo de la energa en funcin de la polarizacin P. Si admitimos que podemos desarrollar la energa libre de Landau de la siguiente forma: F(P;T,E)=-EP+g0+1/2g2P2+1/4g4P4+ donde los coeficientes gn dependen de la temperatura, entonces el valor de P en el equilibrio trmico viene dado por el mnimo de F como una funcin de P; el valor de F a este mnimo define la energa libre de Helmholtz F(T,E). La polarizacin de equilibrio en un campo elctrico E satisface: F/P=0=-E+g2P+g4P3+g6P5+

Compuestos intermedios:

En algunos diagramas de fases los compuestos intermedio se forman entre dos metales o entre un metal y un no metal. El diagrama de fases de Mg-Ni tiene como compuestos intermedios Mg2Ni y el MgNi2, los cuales exhiben enlaces metlicos y poseen composicin y estequiometrias definidas. El compuesto intermetlico MgNi2 se dice que es un compuesto de fusin congruente, ya que mantiene su composicin correcta hasta el punto de fusin. Por otro lado, el Mg2Ni se dice es un compuesto de fusin incongruente, ya que bajo calentamiento sufre una descomposicin peritctica a los 761 C en un lquido y en una fase MgNi2. Otros ejemplos de compuestos intermedios que existen en diagramas de fases, son el Fe3C y el Mg2Si. En el Fe3C la unin es principalmente de carcter metlico, pero en el Mg2Si la unin es principalmente covalente.

Diagramas de fase ternarios.

Este tipo de diagramas est compuesto de tres componentes.Estos diagramas normalmente se construyen utilizando un tringulo equiltero como base. La composicin de los sistemas ternarios se representa en esta base con el componente puro en cada extremo del tringulo.

Los diagramas de fases ternarios con una composicin base triangular se construyen normalmente a una presin constante de 1 atm. La temperatura puede representarse uniformemente a lo largo de todo el diagrama. Este tipo de diagramas ternario se llama una seccin isotrmica. Para mostrar un rango de temperaturas a composiciones variables puede construirse una figura con la temperatura en un eje vertical con una composicin base triangular. Sin embargo, ms comnmente se dibujan lneas de contorno de temperatura sobre una base de composicin triangular para indicar rangos de temperatura del mismo modo que en un mapa topogrfico plano se representan las diferentes elevaciones del terreno.

LIQUIDO COMPRIMIDO Y LQUIDO SATURADO

Considere un dispositivo de cilindro embolo que contiene agua lquida a 20C y 1 atm de presin. En estas condiciones el agua existe en fase liquida y se denomina liquido comprimido, lo cual significa que no est a punto de evaporarse. Se transfiere calor al agua hasta aumentar su temperatura a, por ejemplo 40C. A medida que aumenta la temperatura, el agua lquida se expande un poco y por consiguiente aumentara su volumen especifico y debido a esta expansin el embolo sube ligeramente. La presin en el cilindro permanece constante en 1 atm durante este proceso porque depende de la presin baromtrica externa y el peso del embolo que son constantes. El agua es un lquido comprado en este estado todava puesto que no ha comenzado a evaporarse.Conforme se transfiere ms calor, la temperatura aumenta hasta alcanzar 100C, punto en que el agua todava permanece liquida pero cualquier adicin de vapor hace que se vaporice algo de agua; es decir, est a punto de tener lugar un proceso de cambio de fase de lquido a vapor. Un lquido que est a punto de evaporarse se llama lquido saturado; as el estado 2 corresponde al de un lquido saturado.

El vapor sobrecalentado

El vapor sobrecalentado es vapor de agua a una temperatura que es superior a su punto de vaporizacin a la presin absoluta en la que se toma la medicin de la temperatura, y por lo tanto, el vapor de agua puede enfriar por una cierta cantidad, lo que resulta en una disminucin de su temperatura sin cambiar el estado de un gas, a una mezcla de vapor saturado y lquido. Si el vapor saturado se calienta a presin constante, su temperatura se mantendr constante a medida que la calidad de vapor aumenta hacia el 100%, y se convierte en vapor de agua saturado seco. Entrada de calor continua entonces el calor "sper", el vapor saturado seco. Esto ocurrir si los contactos de vapor saturado de una superficie con una temperatura ms alta. El vapor de agua se describe a continuacin, como sobrecalentado por el nmero de grados que ha sido calentado por encima de la temperatura de saturacin.

El vapor sobrecalentado y el agua lquida no pueden coexistir bajo equilibrio termodinmico, ya que cualquier calor adicional simplemente se evapora ms agua y el vapor se convertir en vapor de agua saturado. Sin embargo, esta restriccin puede ser violado temporalmente en situaciones dinmicas. Para producir vapor sobrecalentado en una planta de energa o para los procesos del vapor saturado extrado de una caldera se hace pasar a travs de un dispositivo de calentamiento separado, que transfiere el calor adicional para el vapor por contacto o por la radiacin.

El vapor sobrecalentado no es adecuado para la esterilizacin. Esto es debido a que el vapor de agua sobrecalentado es seco. Vapor seco debe llegar mucho ms altas temperaturas y los materiales expuestos durante un perodo de tiempo ms largo para tener la misma eficacia, o igual valor Fo matar. El vapor sobrecalentado tambin no es til para la calefaccin. El vapor saturado tiene un contenido mucho ms alto de calor til.

De vapor, el vapor puede ser utilizado para la limpieza antimicrobiana hoy en da incluso a veces a los niveles de esterilizacin debido a los nuevos avances en la tecnologa de dispositivos trmica recientemente puestos a disposicin por las empresas estadounidenses.Cuece al vapor sobrecalentado mayor valor radica en su tremenda energa interna que se puede utilizar para la reaccin cintica a travs de la expansin mecnica contra labes de la turbina y pistones alternativos, que produce movimiento de rotacin de un eje. El valor de vapor sobrecalentado en estas aplicaciones es su capacidad para liberar enormes cantidades de energa interna todava permanecer por encima de la temperatura de condensacin del vapor de agua; en las presiones a las que la reaccin las turbinas y motores de pistones alternativos operan.

De importancia primordial en estas aplicaciones es el hecho de que el vapor de agua que contiene pequeas gotas de lquido arrastradas es incompresible. Si el vapor que hace el trabajo en un motor alternativo o turbina, se enfra a una temperatura a la que forma las gotitas de lquido; las gotitas de agua arrastradas en el flujo de fluido golpearn las partes mecnicas de los motores o turbinas, con la fuerza suficiente para doblar, romper o fracturar ellos. El sobrecalentamiento y reduccin de la presin a travs de la expansin, se asegura de que el flujo de vapor a travs de su paso a travs de una turbina o un motor, siempre permanece como un gas compresible, que no puede daar las partes internas mviles de la turbina o motor a travs de la cual pasa el vapor.

El vapor saturado

Vapor saturado es, en contraste con vapor sobrecalentado, vapor que est en equilibrio con agua calentada a la misma presin, es decir, que no se ha calentado ms all del punto de ebullicin para que la presin.

Si el vapor saturado se reduce en la temperatura que se condensar para producir gotitas de agua, incluso si todava est considerablemente por encima del punto de 100 C a la presin normal de ebullicin. Estas gotas de condensacin son una causa de dao a palas de la turbina de vapor, la razn por la cual estas turbinas dependen de un suministro de seco, vapor sobrecalentado.

Vapor seco est saturado de vapor que ha sido ligeramente sobrecalentado. Esto no es suficiente para cambiar su energa apreciable, pero es un aumento de la temperatura suficiente para evitar los problemas de condensacin, dada la prdida media de la temperatura a travs del circuito de suministro de vapor. Hacia el final del siglo 19, cuando era todava un sobrecalentamiento menos-que-cierto tecnologa, tales vapor-secado se obtuvieron los condensacin-evitando beneficios de sobrecalentamiento sin necesidad de la caldera sofisticado o tcnicas de lubricacin de la plena sobrecalentamiento. De vapor, el vapor puede ser utilizado para la limpieza antimicrobiana incluso a los niveles de la esterilizacin debido a los avances en los dispositivos trmicos disponibles hoy en da.

Concepto de saturacinEn Qumica, se logra la saturacin, cuando en un fluido ya no puede disolverse otra sustancia, pues ya se ha agregado todo lo posible. Esto lo notamos si aadimos azcar a un caf a un t; llega un momento que el azcar ya no puede disolverse. Mientras pueda agregarse ms soluto al solvente, la solucin recibe el nombre de no saturada. Es saturada cuando por ms que se mezcle, el soluto se deposita en el fondo del recipiente.

Existen algunas mezclas homogneas que nunca se saturan, como el agua y el alcohol.Tambin se aplica a otro fenmeno: cuando en un recipiente cerrado no puedan escapar las molculas en estado de vapor, algunas de ellas se condensarn, al ser atradas otra vez por las molculas del lquido. Cuando sean iguales las partculas que se condensen por segundo con respecto a las que se vaporicen en ese lapso temporal, habr saturacin.Se utiliza la palabra saturacin, adems, para designar el estado de un compuesto qumico que ya no admite, por carecer de valencias libres, otros elementos nuevos.En Meteorologa, se habla de saturacin, cuando la atmsfera ha llegado a contener el mximo de vapor de agua, en sus condiciones de temperatura y presin.Por extensin se aplica a todo lo que est repleto, y es imposible que pueda agregarse otra cosa. Por ejemplo, este automvil est saturado de gente, o mi cabeza est saturada de conocimientos, o los nervios me tienen saturado, usndose tambin para casos en que lo que llega a su mximo lmite es la paciencia: Juan me tiene saturado con sus lamentos.

Se produce la saturacin en un color cuando llega a su mximo tono, agregndole blanco o negro. No debe convertirse en otro color, ni en blanco ni en negro.

CONCLUSION

Despus de realizar este trabajo he aprendido que las propiedades de la fsica sonobservadas o medidas, sin requerir ningn conocimiento de la reactividad ocomportamiento qumico de la sustancia, sin alteracin ninguna de su composicin o as como tambin tiene propiedades comunes las cuales son masa, volumen y temperatura.Se dice que las propiedades fsicas de la materia estn formadas por partculasindivisibles y pequeas llamadas tomos.

Los fenmenos fsicos constituyen un ciclo reversible, es decir, el estado final es idntico al inicial, en tanto que los fenmenos qumicos constituyen un proceso irreversible por que el estado final del cuerpo o sustancia no es idntico al del cuerpo primitivo.

BIBLIOGRAFIAS

http://www.monografias.com/trabajos81/estados-materia-y-cambios-que-sufre/estados-materia-y-cambios-que-sufre.shtmlhttp://www.sabelotodo.org/termicos/diagramadefases.htmlhttp://www.windows2universe.org/sun/Solar_interior/Sun_layers/Core/plasma_state.html&lang=sp

ANEXOS

ESTADOS DE LA MATERIA ESTADO DE PLASMA

DIAGRAMA DE FASE

ESTADO MOLECULAR DE LA MATERIA