Estados de la materia

5.- NATURALEZA DE LA MATERIA

Materia: Se define como aquello que tiene una masa y ocupa un lugar en el espacio. La cantidad de materia de un objeto viene medida por su masa.

5.1. ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA

Con base en la teoría atómico-molecular podemos imaginar la estructura que presenta la materia en sus tres estados: sólido, líquido y gas. De aquí surgirá laexplicación de las propiedades características de cada uno.

a) Estado Sólido

Se sabe además que éstas obedecen a un orden geométrico, que se repite a través de todo el sólido, constituyendo la red o retículo cristalino. De éste puede considerarse sólo una parte representativa que se llama celdilla unidad. La diversas formas de cristales no son más que la traducción externa de la simetríainterna de la red.

b) Estado Líquido

asimismo en contacto. Esta suposición se ve confirmada por el hecho de que las densidades de los líquidos son del mismo orden que la de los sólidos, aunque, en general , algo inferiores.

c) Estado Gaseoso

recipiente y con la energía cinética de las mismas. Si ningún obstáculo se opone al movimiento de las moléculas, el conjunto de ellas, es decir elgas, se expande hasta un volumen prácticamente infinito.

Por otra parte , la velocidad con que se mueven las moléculas depende de la temperatura del gas, existe una relación lineal entre la energía cinética media de la s moléculas de un gas y su temperatura absoluta:

O sea, si dos gases diferentes están a la misma temperatura, sus moléculas poseerán la misma energía cinética media. En unmismo gas cuando aumenta la temperatura también aumenta la energía cinética media y, por lo tanto, la velocidad media (Ec = ½ m v2) de sus moléculas. Se habla de valores medios porque en un instante dado y como consecuencia de los choques, no todas las moléculas poseen la misma velocidad, hay una distribución de velocidades que depende de la temperatura.

5.2. CAMBIOS DE ESTADO

1.-Evaporación

Si dejamos un poco de agua en un recipiente, al cabo de un cierto tiempo desaparece completamente debido a que pasará al estado de vapor. Este fenómeno se llama evaporación y se produce sólo en la superficie del líquido. Si se cierra herméticamente el recipiente las moléculas que escapan del líquido no pueden salir del recipiente y su concentración en la fase gaseosa llega a hacerse losuficientemente grande para que el número de las que vuelven al líquido por unidad de tiempo sea igual al número de las que escapan del mismo. Se ha llegado a un equilibrio. Se trata de un equilibrio dinámico entre dos procesos opuestos que se producen a igual velocidad. La presión en ese punto es la presión de vapor del líquido. La presión de vapor del agua depende de la temperatura y aumentarápidamente con ella. Esto mismo sucede para cualquier líquido

Ahora si calentamos agua en una olla sin cubrir la presión de vapor irá aumentando con la temperatura, ya que la evaporación se irá haciendo más intensa. Cuando la presión de vapor llegue a igualar a la presión atmosférica ocurre un nuevo fenómeno: la ebullición, es decir, el vapor comienza a originarse no solamente en la superficie , sinoen cualquier punto interior del líquido y escapa formando burbujas. El líquido hierve, es decir alcanza su punto de ebullición, cuando su presión de vapor alcanza la presión atmosférica.

2.- Fusión

vapor sin pasar por el estado líquido. Es la sublimación.

Todos estos cambios de estado así como los inversos de condensación: paso del estado vapor a líquido - y solidificación: paso delestado líquido al estado sólido - pueden estudiarse en un diagrama de fases, análogo al de la figura anterior.

Cada cambio de estado va acompañado de una variación de energía . Así para vaporizar un mol de agua se necesitan 40,8 kJ (1kcal = 4,1840 kJ). Este es el calor molar de vaporización. En el cambio inverso, cuando se condensa un mol de vapor de agua se desprenden exactamente los 40,8...