Estados De La Materia

…EL ESTADO GASEOSO DE LA MATERIA

¬Es la forma conocida de la materia donde las partículas que la forman se encuentran en un alto estado de energía, provocando así una repulsión extremadamente fuerte entre si y que tiendan a separarse lo más posible con un desplazamiento vectorial a toda dirección debido a la rápida vibración de las partículas.

El estado gaseoso, junto con el plasma, es el estado más abundante en el universo, con algunas trazas de materia sólida, debido a que en su gran mayoría abundan fundamentalmente el Hidrógeno y el Helio.

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Las partículas del estado gaseoso están habitualmente libres y tienen un alto nivel de energía, suficiente para conservar sus electrones y posiblemente hacer interacciones con otras partículas, generalmente para reaccionar los gases fluyen de zonas con mayor presión hacia zonas de menor presión.

Si un gas no está recluido en un envase, inmediatamente sus partículas se esparcirán velozmente hacia el espacio (no hasta el infinito) sin forma definida hasta que pierdan la suficiente energía cinética por interacción con otros campos electromagnéticos o colisión con otras partículas, que cambiarán su curso o permitirán su condensación.

La velocidad de la partícula de gas es proporcional a su energía en cantidad de calor y esta cantidad de calor (temperatura) se la puede medir en relación a la energía cinética promedio de sus partículas en movimiento.

En caso de aumentar la energía en forma de calor a las partículas de un gas, éstas ampliarán su energía cinética junto a su velocidad de movimiento y vibración, posibilitándola interacción y colisión con las paredes del recipiente contenedor, aumentando la presión en el recipiente que si es flexible aumentará su volumen.

Los gases son reactivos químicamente debido a que las partículas se encuentran en movimiento continuo, colisionando entre sí, facilitando el contacto y la posible interacción con otras sustancias. Esta circunstancia dificulta encontrar gases en estado puro en la naturaleza.

Si el gas queda contenido en un recipiente, sin importar la cantidad de sustancia dentro del contenedor, sus partículas tenderán a distribuirse para ocupar la totalidad del espacio a gran velocidad y tomar la forma del recipiente contenedor, con una densidad uniforme, incluso en la presencia de gravedad.

El comportamiento de un gas en un sistema cerrado está relacionado con la presión, el volumen y la temperatura de forma similar en una gran variedad de condiciones por lo que para comprender su comportamiento se han realizado guías simplificadas que relacionan estas variables en GASES IDEALES:

Se dice que el volumen de los gases será inversamente proporcional a la presión.

Si la presión se mantiene constante, el volumen que ocupa el gas será directamente proporcional a su temperatura.

A un volumen constante, la presión de un gas será directamente proporcional a su temperatura.

La viscosidad de los gases se presenta por cuanto pueden adherirse a otras moléculas conformando una capa en la superficie de un objeto en movimiento y deslizándose a través de ella, generando resistencia y fricción.

PROPIEDADES GENERALES DE LOS GASES.

Tiene una mínima densidad debido a que la ausencia de cohesión entre sus moléculas estas se hallan muy alejadas unas de otras existiendo por ello muy poca masa en la unidad de volumen.

Son perfectamente homogéneos e isótropos, es decir, tienen las mismas propiedades en todos sus puntos como consecuencia de la libertad de sus moléculas en todas las direcciones.

Tienden a ocupar el máximo volumen (expansibilidad) adoptan la forma y el volumen del recipiente que los contiene.

Se mezclan completamente y de manera uniforme cuando están en el mismo recipiente.

Tienen pequeñísima viscosidad aunque no nula ya que las acciones mutuas entre moléculas no son totalmente despreciables

Son muy compresibles debido a la ausencia de fuerzas de repulsión entre sus moléculas.

LEYES GENERALES DE LOS GASES IDEALES.

Se han determinado leyes empíricas que relacionan las variables

P (presión), V (volumen) y T (temperatura absoluta) con la cantidad de gas en base a experiencias en el laboratorio.

Estas variables no son independientes entre sí, sino que cada una de ellas es siempre función de las otras.

Para que un gas se pueda considerar ideal ha de cumplir las dos condiciones siguientes:

Que el volumen de sus partículas sea nulo.

Que no existan fuerzas atractivas entre ellas.

LEYES

Ley de Boyle o Ley de Boyle-Mariotte

Ley que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante.

La ley dice que el volumen es inversamente proporcional a la presión:

Presión*Volumen=k

Ley de Charles-Gay Lussac

Esta ley manifiesta que:

Para una cierta cantidad de gas a una presión constante, el volumen del gas es directamente proporcional a la temperatura de dicho gas.

Para una cierta cantidad de gas a un volumen constante, la presión del gas es directamente proporcional a su temperatura.

V_1/T_1 =V_2/T_2 o V_1*T_2=V_2*T_1

Ley de Avogadro o Ley de los gases ideales

Avogadro publico una hipótesis en la que estableció lo siguiente:

En las mismas condiciones de presión y temperatura, volúmenes iguales de gases distintos contienen el mismo número de moléculas, es decir, a presión y temperatura constante el volumen de un gas es directamente proporcional al número de moles que presenta dicho gas.

Para poder comparar el volumen de los gases y aplicar el principio de Avogadro se relacionaran los puntos de referencia de temperatura y presión a los que se denominaran condiciones normales o estándar

Temperatura = 273˚ k

Presión = 1 atmosfera

Siendo P la presión, V el volumen, n el número de moles, R la constante universal de los gases ideales y T la temperatura en Kelvin.

El valor de R depende de las unidades que se estén utilizando:

R=0,082 (atm*l)/(K*mol) Si se trabaja con atmósferas y litros

R=8.31451 J/(K*mol) Si se trabaja en Sistema Internacional

De esta ley se deduce que un mol (6,022 x 10^23 átomos o moléculas) de gas ideal ocupa siempre un volumen igual a 22,4 litros a 0 °C y 1 atmósfera.

ESTADO LÍQUIDO

El líquido es uno de los cinco estados de agregación de la materia con una densidad y volumen definidos pero sin una forma particular, puede cambiar fácilmente si es sometido a una fuerza.

Un líquido es un fluido cuyo volumen es constante en condiciones de temperatura y presión constante y su forma es definida por su contenedor. Un líquido ejerce presión en el contenedor con igual magnitud hacia, todos los lados.

Las cantidades de líquidos se miden en unidades de volumen, principalmente en metros cúbicos y sus divisiones, particularmente el decímetro, conocido como litro. El volumen de un líquido está fijado por su temperatura y su presión.

CARACTERÍSTICAS:

Las partículas de materia de un líquido tienen menor energía en forma de calor que en su estado gaseoso lo que les permite unirse con firmeza por electromagnetismo con otras partículas (iguales, generando “cohesión” o distintas, generando “adhesión”)

Los líquidos tienen mayor energía que el de sus enlaces con otras partículas, lo que les permite fácilmente vibrar, tener movimiento, deslizarse y separarse de forma libre entre sí y entre otras partículas, sin adoptar una forma definida y sin repelerse fuertemente entre sí, permitiendo a la sustancia la capacidad de fluir, es decir, la posibilidad de deformarse para pasar por cualquier orificio o agujero sin necesidad de ejercer una tensión mecánica.

Los líquidos se forman cuando partículas energizadas (de un gas) se consolidan en un espacio determinado, a temperatura y presión constantes, perdiendo energía en forma de calor, e iniciando un proceso de condensación con la posibilidad de que dichas partículas puedan interactuar entre sí por medio de uniones electromagnéticas hasta constituir un arreglo o sustancia.

Los líquidos pueden ser miscibles si se mezclan con otros de forma homogénea o inmiscible cuando son incapaces de mezclarse. A diferencia de los gases, los líquidos no siempre se mezclan con otros líquidos o gases con los que interactúan.

PROPIEDADES GENERALES:

NIVEL SUBMICROSCÓPICO:

Entre sus moléculas existe un equilibrio entre las fuerzas de repulsión (Fr): Fr=Fc

Presentan un orden molecular de corto enlace, es decir, que en las cercanías de una molécula existe un cierto orden con las moléculas adyacentes.

La entropía (grado de desorden molecular) es menor que en un gas y mayor que en un sólido.

Posee gran movimiento molecular: vibración y deslizamiento, por lo que poseen desorden molecular.

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