Cambios De Estados De La Materia

ABSTRACT

El propósito de este trabajo por una parte es presentar detalles sobre los cambios de estado de la materia (Evaporización, Fusión, Ebullición, Solidificación y Sublimación), y por otro lado se explicara la estructura del átomo para poder resolver una serie de ejercicios para su comprensión. La importancia de esto es poder tener un conocimiento general y aprender un poco más sobre estos conceptos tan importantes en química. Para esto se realizo una investigación sobre los cambios de estado y explicarlos de la mejor manera para que cualquier persona sin grandes conocimientos lo pueda entender. Para explicar lo que es la estructura atómica se escribieron los conceptos más importantes de este tema con sus definiciones y desarrollaron los ejercicios propuestos.

INTRODUCCIÓN

Estructura atómica.

El átomo es la parte más pequeña que se puede obtener materia de forma estable, el átomo está formado por un núcleo, compuesto a su vez por protones y neutrones, y por una corteza que lo rodea en la cual se encuentran los electrones, en igual número que los protones. Los átomos se identifican por el número de protones que contiene su núcleo, ya que éste es fijo para los átomos de un mismo elemento. Por ejemplo: Todos los átomos de hidrógeno tienen 1 protón en su núcleo, todos los átomos de oxígeno tienen 8 protones en su núcleo, todos los átomos de hierro tienen 26 protones en su núcleo. Y esto permite clasificarlos en la tabla periódica por orden creciente de este número de protones.

Cambios de estado.

En química y física de denominan cambios de estado a la evolución de la materia entre varios estados de agregación, como lo son los cambios de estado sólido, liquido o gaseoso. El hielo es agua sólida. Si aumentamos la temperatura del hielo, las moléculas de agua adquieren mayor cinética. El calor absorbido por el hielo hace que la energía cinética de las partículas aumente y, por tanto, aumenta su temperatura, pero (si la presión es de 1 atm) al llegar a 0ºC la temperatura se mantiene constante mientras queda sólido por fundir: el calor absorbido hace que se debiliten mucho las fuerzas entre las moléculas de agua. Por último, si seguimos calentando el agua líquida desde 0ºC hasta 100ºC, mientras el agua hierve, la temperatura se mantiene constante en 100ºC. Después, cuando no queda líquido en el recipiente, volverá a aumentar la temperatura del vapor de agua.

CAMBIOS DE ESTADO DE LA MATERIA

1.1. Cambios Progresivos

1.1.1. Fusión

Se llama fusión al proceso físico mediante el cual un sólido pasa al estado líquido.

Al calentar un sólido, las partículas que lo constituyen aumentan su energía cinética de vibración, con lo que sus partículas se separan más y más (dilatación). Llega un momento en que esta separación debilita las fuerzas que las mantienen unidas y desaparece la estructura cristalina con lo que se pasa al estado líquido debido a que ahora estas partículas tienen libertad de traslación. Esta temperatura es conocida como temperatura de fusión.

Al calor necesario para que un gramo de sólido pase al estado líquido se llama calor latente de fusión (Lf) y se mide en J/kg en el Sistema Internacional de Unidades.

Figura 1-1: Esquema proceso de fusión.

1.1.2. Evaporación

Cuando las partículas pasan del estado líquido al gaseoso por haber adquirido suficiente energía cinética para escapar, se dice que se ha producido un cambio de estado líquido a gas.

Este cambio de estado se puede producir en la superficie del líquido, en cuyo caso se denomina evaporación; o bien en el interior del líquido, en cuyo caso lo se conoce como ebullición.

La evaporación es un fenómeno superficial, es decir las partículas de la superficie del líquido pueden adquirir suficiente energía cinética y escapar.

La velocidad de evaporación depende de la temperatura; a mayor temperatura, mayor velocidad de evaporación.

La energía necesaria para que un gramo de líquido pase al estado gaseoso se denomina calor latente de vaporización (Lv).

Figura 1-1: Esquema proceso de evaporación.

1.1.3. Ebullición

Cuando el paso de líquido a gas se produce en el interior del líquido, se dice que se produce la ebullición.

La temperatura a la cual hierven los líquidos se llama temperatura de ebullición. Esta temperatura de ebullición depende de la presión a que esté sometido el líquido (normalmente será la atmosférica). A mayor presión atmosférica, mayor temperatura de ebullición.

Una única temperatura de ebullición (al igual que la temperatura de fusión) es una característica propia de las sustancias puras. La temperatura de ebullición y de fusión únicas sirve para distinguir una sustancia pura de una mezcla.

1.1.4. Sublimación

No siempre es necesario que una sustancia sólida pase al estado líquido para después transformarse en un gas. Las partículas de la superficie de un sólido pueden adquirir suficiente energía cinética para vencer las fuerzas que las mantienen unidas y pasar directamente al estado gaseoso. A este proceso se le llama sublimación.

De la misma forma, cuando los gases se enfrían, pueden pasar directamente al estado sólido, este cambio físico se llama sublimación inversa.

La energía necesaria para que 1 gramo de sólido pase al estado gaseoso se llama energía de sublimación y, lógicamente, coincide con la suma de los calores latentes de fusión y de vaporización.

Figura 1-2: Esquema proceso de sublimación.

1.2. Cambios Regresivos

1.2.1. Solidificación

La solidificación es un proceso que se logra de modo inverso a

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