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UNIDAD 2
ESTADOS DE LA MATERIA
1. ESTADOS DE LA MATERIA
La mayoría de las veces, la materia se presenta en uno de estos tres estados físicos: sólido, líquido y gas.
Materia Sólidos Líquidos Gases
Características
Forma constante Forma variable Forma variable
Volumen constante Volumen constante Volumen variable
No se expanden No se expanden Se expanden
No se comprimen Se comprimen poco Se comprimen
Ejemplos Hielo, azúcar, metales Agua, aceite, alcohol Vapor de agua,
butano
Otros estados de la materia
Plasma: similar al estado gaseoso, pero las partículas
que forman la materia tienen carga eléctrica. Es el estado de la materia en las
estrellas.
Cristal líquido: algunas sustancias líquidas están formadas por partículas
ordenadas, como si fuesen sólidos cristalinos. La orientación de estas
partículas cambia cuando varían la temperatura o la corriente eléctrica que les llega, lo que puede hacer
que tengan un color diferente. Se utilizan para
fabricar pantallas LCD
2. LA TEORÍA CINÉTICA Y LOS ESTADOS
DE LA MATERIA.
Para explicar las características que tiene la materia en sus distintos estados de agregación los científicos idearon la teoría cinética
Según la teoría cinética
La materia está formada por partículas muy pequeñas que se hallan más o menos
unidas (depende del estado de agregación)
Las partículas se mueven. Cuánto mayor sea la rapidez con que se mueven, mayor es la
temperatura de la materia
La teoría cinética y los sólidos
Estructura interna: las partículas están fuertemente unidas,
formando una estructura rígida. Tienen un pequeño movimiento de vibración, que aumenta cuando el
cuerpo se calienta y disminuye cuando el cuerpo se enfría
La teoría cinética de los líquidos
Propiedades: En los líquidos las partículas están unidas formando
pequeños grupos que pueden deslizar unos sobre otros. Las
partículas tienen un movimiento de vibración de mayor que los sólidos. Esta vibración aumenta cuando el
cuerpo se calienta y disminuye cuando el cuerpo se enfría
La teoría cinética y los gases
Estructura interna: en el estado gaseoso las fuerzas entre partículas son tan débiles que se mueven con total libertad por todo el recipiente.
3. LAS LEYES DE LOS GASES
Ley de Boyle-Mariotte.
A temperatura constante, la presión y el volumen de un
gas son inversamente proporcionales, por tanto el
producto de la presión por el volumen permanece
constante
2211 VpVpcteVp
Ley de Gay-Lussac
Cuando el volumen de un gas no varía, el cociente
entre la presión y la temperatura permanece
constante. (La presión y el volumen son directamente
proporcionales). La temperatura tiene que estar
expresada en kelvin (K).
2
2
1
1
T
p
T
pcte
T
p
Ley de Charles
Cuando la presión de un gas no varía, el cociente entre el volumen y la temperatura permanece constante (el volumen y la temperatura
son directamente proporcionales). La
temperatura tiene que expresarse en kelvin (K)
2
2
1
1
T
V
T
Vcte
T
V
4. LOS CAMBIOS DE ESTADO
El estado físico en el que se presenta un cuerpo o un sistema material depende de las condiciones en que se encuentre. Podemos conseguir que
un cuerpo cambie de estado calentándolo o enfriándolo.
El cambio de estado de sólido a líquido se llama fusión, y el cambio de estado inverso,
solidificación. Para una sustancia pura ambos cambios
se producen a la misma temperatura, denominada
temperatura o punto de fusión, que es una propiedad
característica. Mientras se produce el cambio de
estado la temperatura no varía, aunque sigamos calentando
El cambio de estado de líquido a gas se llama vaporización. El
cambio de estado inverso, de gas a líquido, se llama condensación.
Para una sustancia pura ambos cambios se producen a la misma
temperatura, denominada temperatura o punto de
ebullición (es una propiedad característica)
Mientras se produce el cambio de estado la temperatura no
varía
La vaporización se puede producir de dos formas
Evaporación: tiene lugar en la superficie del líquido y a cualquier temperatura
Ebullición: se produce en toda la masa del líquido y solo a una temperatura, la de ebullición.
El cambio de estado de sólido a gas se llama sublimación. El cambio de estado inverso,
se llama sublimación regresiva.
Las temperaturas de fusión y ebullición son propiedades características. Su valor depende de las condiciones externas.
Temperaturas de fusión y ebullición a 1 atmósfera
Sustancia Temperatura de fusión (ºC)
Temperatura de ebullición (ºC)
Oxígeno -218,8 -183
Nitrógeno -210 -196
Alcohol etílico -114 78
Alcohol metílico -97,5 64,6
Mercurio -38,9 356,7
Agua 0 100
Plomo 327,5 1749
Aluminio 660 2519
Oro 1064 2856
Cobre 1085 2570
Hierro 1538 2861
5. LA TEORÍA CINÉTICA Y LOS CAMBIOS
DE ESTADO
La teoría cinética explica por qué suceden los cambios de estado
Cuando se produce la fusión, todo el calor que se comunica a la sustancia se
invierte en vencer las fuerzas que unen a las partículas del sólido y
reducirlas a fuerzas que se dan entre las partículas del
líquido. Mientras se produce el cambio de estado la
temperatura permanece constante
Cuando se produce la vaporización, todo el calor que se comunica a la sustancia se invierte en vencer las fuerzas que mantienen unidas las partículas al líquido.
La temperatura a la cual una determinada sustancia
experimenta un cambio de estado no es siempre la misma; depende de las
condiciones en las que se encuentre (presión)
