3 eso.t2.la naturaleza de la materia
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TEMA2: LA NATURALEZA DE LA MATERIA ESTADOS DE AGREGACIÓN SÓLIDO LÍQUIDO GASEOSO Tienen masa constante Volumen fijo, por lo que no se pueden ni comprimir ni expandir Forma fija No pueden fluir Su densidad, es mucho mayor que la de gases, y, por lo general, mayor que en líquidos (con alguna excepción importante: el agua). No varía con la temperatura Tienen masa constante Volumen fijo (se pueden comprimir con altísimas presiones Forma variable, adoptando la forma del recipiente que los contienen Si pueden fluir Su densidad, es mucho mayor que la de gases, y menor que la de sólidos , salvo el caso del agua. Varía poco con la temperatura Tienen masa constante Volumen variable (se pueden comprimir y expandir) Forma variable, adoptando la forma del recipiente que los contienen Si pueden fluir Su densidad, es muy baja, y muy variable con la temperatura
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ESTADOS DE AGREGACIÓN
SÓLIDO LÍQUIDO GASEOSO
Tienen masa constante Volumen fijo, por lo que
no se pueden ni comprimir ni expandir
Forma fija No pueden fluir Su densidad, es mucho
mayor que la de gases, y, por lo general, mayor que en líquidos (con alguna excepción importante: el agua). No varía con la temperatura
Tienen masa constante Volumen fijo (se pueden
comprimir con altísimas presiones
Forma variable, adoptando la forma del recipiente que los contienen
Si pueden fluir Su densidad, es mucho
mayor que la de gases, y menor que la de sólidos , salvo el caso del agua. Varía poco con la temperatura
Tienen masa constante Volumen variable (se
pueden comprimir y expandir)
Forma variable, adoptando la forma del recipiente que los contienen
Si pueden fluir Su densidad, es muy baja,
y muy variable con la temperatura
DENSIDAD (RECORDATORIO)
Esta magnitud física da idea de cómo de agrupada se encuentra la materia.Exactamente, indica la relación existente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa
Matemáticamente:
𝜌 =𝑚
𝑉(𝑆𝐼:
𝑘𝑔
𝑚3)
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ESTADO GASEOSO
Debido a las características de los gases, resulta complicado manejar masas. Los científicos recurren a otras magnitudes (presión, temperatura y volumen), ya que definen el estado del gas,
y, por tanto, permiten determinar la masa de dicho gas
Relaciona la fuerza ejercida por unidad de superficie:
𝑝 =𝐹
𝑆La unidad de presión en SI es el Pascal (Pa), aunque también se utilice el bar y la atmósfera (atm):
1𝑏𝑎𝑟 = 105𝑃𝑎
1𝑎𝑡𝑚 = 101325 𝑃𝑎= 760𝑚𝑚𝐻𝑔
El volumen de un gas, dadas las características de estos, será el del recipiente.
En SI, el patrón es el 𝑚3, pero es muy común utilizar unidades de capacidad:
1𝑚3 = 1000𝐿
1𝑑𝑚3 = 1𝐿
1𝑐𝑚3 = 1𝑚𝐿
Es una medida del calor ganado o perdido por un cuerpo; en ningún caso debe confundirse con calor.
Existen distintas escalas:• CELSIUS (℃)• KELVIN (K), usada en el SI
𝐾 = ℃+ 273´15
• FARENHEIT (℉)
PRESIÓN TEMPERATURAVOLUMEN
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LEYES DE LOS GASES
El estudio de los gases en los siglos XVII y XVIII condujeron a unas leyes que explicaban el comportamiento de los gases.
Entre ellas se encuentran:
Ley de Boyle-Mariotte Ley de CharlesLey de Gay-Lussac
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LEY DE BOYLE-MARIOTTE
Esta ley relaciona la presión y el volumen de un gas, CUANDO LA TEMPERATURA ES CONSTANTE (es decir, no varía)
“A temperatura constante, para una misma masa de gas, el
producto de la presión de un gas por el volumen que ocupa es un
valor constante”
Matemáticamente:
𝑝. 𝑉 = 𝑐𝑡𝑒 (𝑇𝑐𝑡𝑒)
𝑝1. 𝑉1 = 𝑝2. 𝑉2 (𝑇𝑐𝑡𝑒)
p (atm) V (L) p.V(atm.L)
4 1 4
2 2 4
1 4 4
8
8
20
0´25
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LEY DE GAY-LUSSAC
Esta ley relaciona la presión y la temperatura absoluta, CUANDO EL VOLUMEN OCUPADO POR UN GAS ES CONSTANTE (es decir, no varía)
“A volumen constante, para una misma masa de gas, el cociente
entre de la presión de un gas y la temperatura a la que se encuentra
es un valor constante”
Matemáticamente:𝑝
𝑇= 𝑐𝑡𝑒 (𝑉𝑐𝑡𝑒)
𝑝1
𝑇1=
𝑝2
𝑇2(𝑉𝑐𝑡𝑒)
p (atm) T (K) p/T (atm/K)
1 400 0´0025
0´75 300 0´0025
0´5 200 0´0025
0´25 100 0´0025
800
1´5
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LEY DE CHARLES
Esta ley relaciona el volumen ocupado por un gas y la temperatura absoluta a la que se encuentra, CUANDO LA PRESIÓN EJERCIDA POR EL GAS ES CONSTANTE (es decir, no varía)
“A presión constante, para una misma masa de gas, el cociente entre el volumen de un gas y la
temperatura a la que se encuentra es un valor
constante”
Matemáticamente:
𝑉
𝑇= 𝑐𝑡𝑒 (𝑃𝑐𝑡𝑒)
𝑉1
𝑇1=
𝑉2
𝑇2(𝑃𝑐𝑡𝑒)
V (L) T (K) V/T (L/K)
1 500 0´002
0´75 375 0´002
0´5 250
0´25
1000
1´5
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TEORÍA CINÉTICO-MOLECULAR
También llamado Modelo Cinético-Molecular, fue desarrollada en el siglo XIX, y aunque en un principio trataba de explicar el comportamiento de los gases, fue ampliándose hasta explicar el
comportamiento de sólidos y líquidos, así como los cambios de estado.Se basa en unos postulados muy simples:
La materia está formada por partículas muy
pequeñas, que consideraremos esféricas
Las partículas se hallan en constante movimiento (traslación, vibración,
rotación), que aumentará con la temperatura
El movimiento de las partículas estará determinado por dos tipos
de fuerzas antagónicas:
Fuerzas de cohesión: son atractivas, y tienden a mantener unidas las partículas
Fuerzas de repulsión, tendente a dispersar y alejar dichas partículas
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TCM Y ESTADO SÓLIDO
¿Cómo es su estructura interna?
¿Cómo se explican sus propiedades?
Las fuerzas de cohesión son muy grandes, y las partículas están muy próximas entre sí.
Los movimientos de las partículas son de vibración (que aumentarán con la temperatura, y viceversa)
Al ser las fuerzas que mantienen unidas las partículas muy fuertes, estas no pueden separarse, cambiar de posición, ni tampoco aproximarse entre sí. De ahí que el volumen y forma de los sólidos sean constante, que no puedan comprimirse, expandirse ni deformarse.
Al hallarse muy próximas las partículas, la densidad de los sólidos será, por lo general, mayor que la de líquidos y gases
Dado que al aumentar la temperatura las partículas vibran más fuertemente, estas se separarán algo más. Esto explica la dilatación de los sólidos. Al disminuir la temperatura, sucederá lo contrario.
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TCM Y ESTADO LÍQUIDO
¿Cómo es su estructura interna?
¿Cómo se explican sus propiedades?
Las fuerzas de cohesión son menores que en sólidos. Las partículas se encuentran en grupos que pueden deslizarse entre sí.
Los movimientos de las partículas son de traslación y vibración (que aumentarán con la temperatura, y viceversa)
Al ser aún fuertes las fuerzas entre partículas, estas no pueden separarse, por lo que los líquidos no se expanden. La ligera compresión se explica porque las partículas podrán aproximarse ligeramente al no estar rígidamente unidas.
Al deslizarse entre sí los grupos de partículas, podrán adaptarse a la forma del recipiente
La densidad de los sólidos será, por lo general, menor que la de sólidos, pero mayor que la de gases
Dado que al aumentar la temperatura las partículas vibran más, y los desplazamientos de grupos de partículas serán mayores, la densidad disminuirá. Al disminuir la temperatura, sucederá lo contrario.
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TCM Y ESTADO GASEOSO
¿Cómo es su estructura interna?
¿Cómo se explican sus propiedades?
Las fuerzas de cohesión son muy débiles, por lo que las partículas se mueven libremente (por todo el recipiente). Como consecuencia, estarán muy separadas
Los movimientos de las partículas son de traslación (que aumentarán con la temperatura, y viceversa)
Al ser casi nulas las fuerzas entre partículas, y estar muy separadas entre sí, un cambio en el volumen no modificará las condiciones. Por ello los gases pueden comprimirse y expandirse
Por la misma razón, un cambio en la forma del recipiente, no modificará las condiciones. Por ello los gases adoptar la forma del recipiente
La densidad de los gases será muy baja, al hallarse las partículas muy dispersas (muy poco agrupadas)
Al aumentar la temperatura las partículas se moverán más, aumentando la separación entre ellas, con lo cual la densidad disminuirá. Al disminuir la temperatura, sucederá lo contrario.
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CAMBIOS DE ESTADOT
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CAMBIOS DE ESTADO
FUSIÓN-SOLIDIFICACIÓN
Cambios de estado entre sólido y líquido, que se producen A LA
MISMA TEMPERATURA, llamada PUNTO DE FUSIÓN (o temperatura de fusión), cuyo valor depende del
tipo de sustancia)
VAPORIZACIÓN-CONDENSACIÓN
Es el cambio general de estado entre líquido y gas.
Si el cambio de líquido a gas se realiza únicamente
en la superficie del líquido, a cualquier temperatura, el
proceso se denomina EVAPORACIÓN
Si el cambio de líquido a gas se realiza en todo el
líquido, y a una temperatura fija
(TEMPERATURA O PUNTO DE EBULLICIÓN), el proceso se denomina
EBULLICIÓN
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CURVAS DE CALENTAMIENTO
• TRAMO A-B: A medida que se calienta el sólido, este aumenta su temperatura, pero permanece en ese estado. Las partículas aumentan su vibración
• TRAMO B-C: Cambio de estado, y como puede verse, NO HAY CAMBIO DE TEMPERATURA mientras se produce. El calor se “invierte” en romper la estructura del sólido
• TRAMO C-D: A medida que se calienta el líquido, este aumenta su temperatura, pero permanece en ese estado. Las partículas se mueven más rápido
• TRAMO D-E: Cambio de estado, y de nuevo, NO HAY CAMBIO DE TEMPERATURA mientras se produce. El calor se “invierte” en romper la estructura del líquido.
• TRAMO E-F: A medida que se calienta el gas, este aumenta su temperatura, pero permanece en ese estado. Las partículas se mueven más rápido
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(SABER MÁS) OTROS ESTADOS DE LA MATERIA
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• ¿Cómo funcionan los televisores de plasma?
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PLASMA
• ¿Qué son los cristales líquidos?
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CRISTALES LÍQUIDOS
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![Unidad naturaleza de la materia [autoguardado]1](https://static.fdocuments.ec/doc/165x107/559ee7681a28abd8618b45b9/unidad-naturaleza-de-la-materia-autoguardado1.jpg)
