Caracterizacion De Los Estados De Agregacion

1.4 CARACTERIZACIÓN DE LOS ESTADOS DE AGREGACIÓN: SÓLIDO CRISTALINO, LÍQUIDO, SÓLIDO, VITREO Y GEL

La materia se presenta en 4 estados de la materia: los cuales son: sólido, liquido, gaseoso y plasma. En la siguiente tabla se presentan algunas características físicas de dichos estados de agregación.

ESTADO DE AGREGACION SOLIDO LÍQUIDO GASEOSO

Volumen definido definido indefinido

Forma definida indefinido indefinida

EL ESTADO SÓLIDO

Las sustancias sólidas se caracterizan por que tienen un volumen y una forma determinada. Hacer que modifiquen su forma suele ser difícil: son indeformables, aunque algunos son relativamente elásticos. Esto se debe a la estructura interna de las moléculas, átomos o iones que constituyen el sólido. Como las fuerzas intermoleculares son muy intensas, estas partículas están ordenadas espacialmente, por ello se dice que tienen una estructura interna cristalina.

A veces esta estructura interna cristalina se manifiesta externamente como una figura geométrica: Un poliedro o más o menos perfecto: son los sólidos cristalizados o cristales. En la naturaleza estos cristales se presentan como minerales.

EJEMPLO DE LOS MINERALES PRESENTES EN LA NATURALEZA:

La industria moderna depende directa o indirectamente de los minerales; se usan para fabricar múltiples productos. Así, de distintos tipos de cuarzo y silicatos, se produce el vidrio. Los nitratos y fosfatos son utilizados como abono para la agricultura. Ciertos materiales, como el yeso, son utilizados profusamente en la construcción. Los minerales que entran en la categoría de piedras preciosas o semipreciosas, como los diamantes, topacios, rubíes, se destinan a la confección de joyas.

Los vidrios y plásticos carecen de estructura interna cristalina, se dice que son sustancias amorfas (Estos sólidos carecen de formas y caras bien definidas) y no se consideran sólidos sino líquidos con viscosidad (resistencia a fluir, debida al rozamiento entre sus moléculas) muy alta, tan alta que no pueden fluir y por eso presentan siempre la misma forma como si fueran sólidos. La principal diferencia entre un sólido cristalino y un sólido amorfo es su estructura.

EL ESTADO LÍQUIDO

En un líquido, las fuerzas intermoleculares son lo bastante intensas como para impedir que las partículas que forman el líquido se separen, pero no tienen el suficiente poder para mantenerlas fijas. Por eso, aunque los líquidos tienen un volumen constante, su forma no es fija, se adaptan al recipiente en el que están ubicados.

En el interior del líquido, todas las moléculas están rodeadas por otras moléculas de líquido que la atraen, como todas las fuerzas de atracción son iguales, es como si no se ejerciera ninguna fuerza sobre ella, por lo que puede moverse libremente. En la superficie, las moléculas sólo están rodeadas por el interior del líquido y por su superficie, así que hay una fuerza neta sobre ellas que se manifiesta es la tensión superficial, esta fuerza mantiene unida la superficie del líquido y hace que ésta se comporte como una lámina que hay que romper para penetrar en el líquido. Debido a la fortaleza de la tensión superficial, entrar en el seno del líquido cuesta algún trabajo. Por ejemplo: Los insectos pequeños pueden moverse por la superficie del líquido sin hundirse en él.

EL ESTADO GASEOSO

En un gas, las fuerzas intermoleculares son muy débiles, por lo que las moléculas del gas no se unen unas a otras, sino que se encuentran separadas, moviéndose al azar. Por esto, un gas no tiene una forma ni un volumen fijo, adoptan la forma del recipiente que los contiene y ocupan todo su volumen.

Ejemplo: Si el gas se encierra en un recipiente que tenga una pared móvil, como una jeringuilla, al tapar su extremo abierto con el dedo y empujar su émbolo haremos disminuir el volumen del aire que contiene. Si soltamos el émbolo veremos cómo vuelve a su posición inicial, empujado por el aire de la jeringuilla. el aire que ocupa la jeringuilla ejerce una fuerza sobre el émbolo, la presión, que es mayor que la del aire que hay fuera de la jeringuilla, ambos empujan al émbolo, pero gana el aire del interior de la jeringuilla.

Para medir la presión de un gas en un recipiente, como una rueda o un balón, se usa el manómetro; para medir la presión de la atmósfera (que es un gas) se usa el barómetro que inventó Torricelli en 1650. Tanto en un caso como en otro, la presión se mide en atmósferas (atm), en bares, en milímetros de mercurio (mmHg) o en Pascales (Pa), en el Sistema Internacional de unidades.

1 atm=1'013 bares= 760 mmHg=101300 Pa. Más conocido por su uso en meteorología es el milibar la milésima parte de un bar. Ejemplo de gases: Oxígeno, gas butano, bióxido de carbono, nitrógeno, Helio, neón, etc.

1.5 CAMBIOS DE ESTADO

Son aquellas en los que una sustancia deja de estar en su estado de agregación original para convertirse en otro, por ejemplo el agua(H2O) que se pueden encontrar como líquida, sólida o gaseosa; sin embargo desde el punto de vista químico sigue estando constituida por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Como ves, simplemente cambia su aspecto físico, sin variar su esencia, por esta razón los cambios de estado son puramente físicos originados por las variaciones de temperatura, presión o ambas.

Los cambios de estado se presentan con las siguientes características y aplicaciones:

FUSIÓN: Esta se presenta al aumentar la temperatura, las sustancias pasan del estado sólido al líquido.

Por ejemplo: La conversión del azúcar en caramelo cuando haces un flan.

EVAPORACIÓN: Es el cambio de líquido a gas; aquí las moléculas de la superficie del líquido adquieren la energía necesaria para vencer las fuerzas de atracción que las mantiene unidas y así “escapar de sus vecinas” pasando al estado gaseoso.

EBULLICIÓN: Cuando un líquido pasa al estado gaseoso por acción de la temperatura, con frecuencia se emplean los términos evaporación y ebullición como semejantes o muy ligados uno con otro; sin embargo, no necesariamente para que se evapore un líquido tiene que e bullir, existen algunas sustancias llamadas volátiles, como por ejemplo: la gasolina, el alcohol que se evaporan sin haber e bullido

*SUBLIMACIÓN: Conversión directa de un sólido en gas sin pasar por el líquido, esto ocurre a temperaturas menores que la temperatura de fusión

*DEPOSICIÓN: El gas se solidifica sin pasar por el líquido; proceso

...