Estructura Corpuscular


ESTRUCTURA CORPUSCULAR DE LA MATERIA

¿Cómo es la materia por dentro?

Si todas las sustancias existentes (hierro, diamante, plomo, agua, dióxido de carbono, yeso, mercurio, etc.), tuvieran una estructura interna básicamente igual, a pesar de la gran diversidad de
propiedades existentes (unas conducen la corriente y otras no, unas son duras y otras blandas, etc), deberían existir tambiénpropiedades comunes a todas ellas. Esto será, pues, lo primero que estudiaremos en este tema.
Una vez que constatemos que existen propiedades comunes, independientemente del tipo de material o sustancia de que esté hecho un cuerpo y de que éste se nos presente como un sólido o un líquido, nos plantearemos si los gases también tienen esas mismas propiedades y, a continuación, cómo podrían estarhechos los gases para explicar su comportamiento.
Todo ello nos permitirá elaborar un modelo acerca de cómo son los gases, es decir, de su estructura interna, y, finalmente, analizar en qué medida ese modelo es aplicable también a sólidos y líquidos.


1. ALGUNAS PROPIEDADES COMUNES A SÓLIDOS Y A LÍQUIDOS

Mirando a nuestro alrededor podemos ver líquidos como el agua, la gasolina, el aceite,el alcohol, el vino, etc, y también sólidos como el hierro, el aluminio, el mármol, etc.

A.1. Citad propiedades que sean comunes a los sólidos y a los líquidos.

Sabemos que una muestra de un líquido o de un sólido tiene una cantidad de materia determinada (decimos que tiene masa), que pesa y que ocupa un “espacio” (tiene volumen). La masa, el peso y el volumen son propiedades de cualquiersólido y de cualquier líquido. A continuación estudiaremos dichas propiedades y, después, nos plantearemos si también las presentan los gases.

1.1. Qué es la masa y cómo se mide

Supongamos que disponemos de un trozo de hierro. Podemos calentarlo, romperlo, deformarlo,
triturarlo, colocarlo en órbita en un satélite, llevarlo a la Luna, etc. Si lo hacemos, veremos que algunas magnitudes como sutemperatura, su forma, el espacio que ocupa, su peso, etc, cambian.
Sin embargo, existe algo que permanece inalterable, independientemente de dónde se encuentre el trozo de hierro y cuál sea su temperatura. Nos referimos a la masa, o cantidad de hierro presente.
Así pues la masa de cualquier objeto es una propiedad que, en principio, nos indica la “cantidad de materia” que tiene dicho objeto. Suvalor no cambia mientras tengamos el mismo cuerpo sin quitarle ni añadirle ningún trozo.

Como ya vimos en el capítulo anterior, la unidad internacional que se utiliza para medir la masa
es el kilogramo (kg). Para hacernos una idea de esta unidad, diremos que 1 litro de agua tiene, aproximadamente, una masa de 1 kg. También vimos que se utilizan otras unidades como el gramo (g) o milésima partedel kg:

1 kg = 1000 g = 103 g o bien: 1 g = (1/1000) kg = 0’001 kg = 10-3 kg

A.2. Sometemos a un mismo trozo de hierro a los siguientes procesos:
a) Calentarlo hasta que se haga totalmente líquido
b) Pulverizarlo
c) Colocarlo en órbita en el espacio
d) Partirlo en dos pedazos iguales y dejar sólo uno de ellos.
e) Llevarlo a la Luna
¿En cuál o cuáles de los anteriores procesos variarásu masa?

A.3. Se dispone de distintos objetos cuyas masas son: m1 = 69 g; m2 = 2500 mg; m3 = 3 kg.
Ordenadlos de menor a mayor masa. ¿Qué tiene más masa, 1 kg de plomo o 1 kg de cartón?

1.2. Qué es el peso y cómo se mide

La mayoría de la gente está de acuerdo en que todos los cuerpos en estado sólido o líquido pesan. Cuando decimos que un cuerpo pesa, nos imaginamos que tenemos que haceruna fuerza para sostenerlo (tanto mayor cuanto más pese). Nosotros mismos tenemos la sensación de que pesamos porque notamos que hacemos una fuerza sobre el suelo (el cual nos “aguanta”). ¿Cómo se explica la existencia del peso?



El científico inglés Newton ya demostró hace tres siglos que la materia ordinaria tiene una propiedad (a la que llamó propiedad gravitatoria) tal que, dos...