Profesora Natalia Sierra

Estados físicos de la materia y Modelo discontinuo

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¿Que es la Química?

• Es la ciencia que estudia las propiedades de la materia, su composición sus transformaciones.
• Por lo tanto la química se encuentra en todo lo que nos rodea, incluso en nosotros mismos.

Materia

• Es lo que constituye todo objeto que forma parte del universo.
• Los estados físicos de la misma son: SÓLIDO, LÍQUIDO y GASEOSO.
• Los cuales tienen características macroscópicas determinadas que los diferencian.

Características 

Macroscópicas de los Estados Físicos de la Materia

Modelo Científico

Un modelo es un conjunto elaborado de ideas cuyo propósito es interpretar los fenómenos observables.

•  Se crea en base a observaciones y experimentos.
•  Son construcciones teóricas por lo que no tienen existencia real.
• Permiten hacer predicciones sobre el comportamiento de los sistemas en determinadas circunstancias.

Características

 de un Modelo

• Es explicativo, ya que constituye un conjunto de ideas que permite interpretar a los sistemas y a sus transformaciones.
• Es predictivo, porque anticipa que debería suceder con determinado sistema en determinadas condiciones.

Validez de los Modelos

• Validamos un modelo si las explicaciones que aporta son coherentes con los hechos observados y si cumple las predicciones que anticipa.
• Si esto no ocurre entonces deben hacerse modificaciones en el modelo o sustituirlo por otro.

Modelo Discontinuo de la Materia

El mismo considera:

1. Que la materia está formada por partículas pequeñas que no pueden ser vistas.

2. Entre las partículas hay espacio vacío.

3. Las partículas que forman un “mismo tipo” de materia son iguales.

Interpretación de los Estados Físicos de la Materia Utilizando el Modelo Discontinuo

Estado sólido


Las partículas están muy juntas y el espacio vacío entre ellas es mínimo.

• La ubicación de las mismas es en posiciones fijas y el único movimiento posible es el de vibración.
• Todo ello es debido a que existen fuerzas intensas de atracción entre las partículas.
• La dilatación es escasa debido a que cuando se suministra calor a un sólido aumenta la energía de las partículas y las mismas solo tienen la posibilidad de vibrar más pero en su lugar, por lo tanto macroscópicamente no se percibe dilatación.
• Son poco compresibles porque el espacio entre las partículas es muy pequeño lo que impide que las mismas puedan juntarse más.

Estado Líquido

• Debido a que el espacio vacio entre las partículas es mayor, las mismas no ocupan posiciones fijas sino que se mueven acomodándose de distintas maneras, ya que también existe menor fuerza de atracción interparticular.

•  Al aumentar la temperatura de un líquido aumentan los movimientos de traslación, permitiendo la dilatación del líquido, propiedad que consideramos por ejemplo a la hora de diseñar termómetros.

Estado Gaseoso

• Los cuerpos gaseosos ocupan todo el espacio disponible, las partículas se encuentran muy separadas (existen pocas fuerzas de atracción interparticular y mucho espacio vacío).
• Son bastante compresibles debido a que cuando aplicamos presión el volumen se reduce debido a que se acercan las partículas.
• Al aumentar la temperatura de los gases la energía de las partículas aumenta y estas tienden a alejarse aun más.

Estados de Agregación de la Materia

Se caracterizan por el grado de agrupación de las partículas

Transformaciones de la Materia: Cambios Físicos

• Algunas transformaciones de la materia implican un cambio en el aspecto de la misma, pero no en su composición.
• Un cambio físico es una transformación de la materia en la cual su composición no se modifica.

• Procesos endotérmicos: Son aquellos que ocurren con absorción de energía.
•  La absorción de energía se manifiesta como un aumento en la temperatura de las sustancias, en los puntos característicos, la temperatura se mantiene constante (no varía) o sea durante el cambio de estado.
• Procesos exotérmicos: Son aquellos que ocurren con liberación de energía.
• Los cambios físicos de: fusión, vaporización y sublimación son todos procesos endotérmicos.
• Los cambios físicos de solidificación, condensación y sublimación inversa son todos procesos exotérmicos.

Interpretación de los Cambios de Estado Utilizando el Modelo de Partículas

• En un cambio físico las partículas no se modifican, varia la distancia entre ellas, las fuerzas de atracción que las mantiene unidas y sus movimientos.
• Por ejemplo: En la fusión las sustancias en estado sólido absorben energía, al alcanzar el punto de fusión la energía absorbida es tal que es capaz de vencer las fuerzas de atracción entre las partículas del sólido y este sufre el cambio de estado pasando a ser líquido.
• Existen dos formas por las cuales una sustancia puede sufrir el proceso de vaporización: la evaporación y la ebullición.
• Evaporación: Es el cambio de estado que ocurre a cualquier temperatura en la superficie de un liquido. Esto ocurre debido a que las partículas que se encuentran en la superficie del liquido solo están atraídas por las partículas que se encuentran en el interior del liquido por lo que la energía necesaria para romper las interacciones entre las partículas de la superficie en menor.
• Ebullición: Es el cambio de estado que ocurre a una temperatura dada, determinada por la presión atmosférica.
• Las fuerzas de atracción de las diferentes sustancias pueden variar dependiendo de la naturaleza de las mismas.
• El termino volátil deriva de cuán fuertes son las fuerzas de atracción interparticular en un líquido y cuánta energía es necesaria para vencerlas.

Expresión Simbólica de los Cambios de Estado

• Ejemplo: Agua (s) ͢  Agua (l)

“El agua en estado sólido se transforma en agua en estado líquido”