tareas ing

Universidad de Concepción
Facultad de Ingeniería
Departamento de Ingeniería Química

Tarea 1: Estados de Agregación de la Materia
Termodinámica de Procesos Químicos (540.254)

Alumno: Andrés Solís González
Matrícula: 2011424656-5
Profesor: Pedro Toledo

Antiguamente se creía que la materia solo podía existir en tres estados: sólido líquido y gas,
pero con el avance de la ciencia y latecnología disponible, se ha llegado a un punto de investigación
en el cual se ha detectado y probado en algunos casos, que no son solo 3 los estados de la materia,
sino que existen otros tantos que solo se pueden conseguir en condiciones casi extremas.
Existe un poco de controversia en la comunidad cientí…ca con respecto a algunos estados,
pero dentro de los más aceptados se encuentran lossiguientes:

1

Sólido

En este estado, los cuerpos (sustancias) adquieren formas bien de…nidas, debido a que existe
una gran f uerza de cohesion entre las moléculas que forman dicho cuerpo, es decir, sus partículas
se encuentran juntas y correctamente ordenadas. Las sustancias que se encuentran en estado sólido
se caracterizan porque, por lo general, oponen resistencia a los cambios deforma y de volumen
(Incompresibilidad). Además, la energía cinética de las partículas en este estado es mínima.
Algunos sólidos se caracterizan por su f ragilidad o su dureza, el gra…to y el diamante ( formas
alotrópicas del carbono) dan cuenta de ello; el primero es demasiado quebradizo mientras que el
segundo es de una dureza muy elevada. Por otro lado, la densidad de las sustancias en esteestado
suele ser relativamente alta, debida al ordenamiento de las partículas. En resumen para una sustancia
en estado sólido, se tienen las siguientes características:

Tarea 1, Termodinámica de Procesos Químicos

2

Fuerza de cohesión elevada
Incompresibilidad
Escasa ‡
uidez (o nula en algunos casos)
Forma y volumen de…nidos
Alta densidad
Dureza / Fragilidad
Energía cinética (de laspartículas) mínima
Entre otras

2

*Estructuras del diamante (izquierda)
y gra…to (derecha).

Líquido

A diferencia del estado sólido, el estado líquido las partículas (moléculas) se encuentran más
desordenadas, lo que implica una fuerza de cohesión más reducida. La característica principal de
las sustancias en este estado es ‡ y adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene, esdecir,
uir
no poseen forma de…nida. En este estado se observa que al aumentar la presión un rango bastante
amplio, el volumen se mantiene practicamente constante, por lo que la compresibilidad de los líquidos
es practicamente nula.
Dado que las partículas en este estado se encuentran más dispersas que en el estado sólido, éstas
adquieren una mayor movilidad en el espacio que las encierra(aumenta la energía cinética). Al
disminuir la temperatura del sistema, resulta que el volumen tiende a disminuir (a excepción del
agua, con la que ocurre lo contrario); además se presentan las propiedades de tensión super…cial,
capilaridad y viscosidad (diferente para cada líquido en estudio). Sin lugar a dudas el ejemplo más
representativo del estado líquido (a condiciones ambiente) es elagua. Curiosamente, el Mercurio
(Hg) se encuentra en estado líquido a temperatura ambiente. Resumiendo:

*Mercurio, el único metal que
a condiciones ambientes es un líquido

Fuerza de cohesión baja
Compresibilidad (casi) nula
Fluidez
Sin forma ni volumen de…nidos
Tensión super…cial, capilaridad
Viscosidad
Energía cinética considerable
Entre otras

Tarea 1, Termodinámica de ProcesosQuímicos

3

3

Gas

En este estado de agregación de la materia, las partículas se encuentran en completo desorden
(alta Entropía), por lo que la fuerza de cohesión entre ellas es practicamente nula. Debido a la
gran movilidad (alta energía cinética) de las partículas en fase gas, éstas tienden a ocupar todo el
volumen que las encierra. A diferencia de los sólidos y líquidos, los gases...