Estados de agregación de la materia y cambios de estado

  ESTADOS DE LA MATERIA

  

FUERZA DE ATRACCIÓN MOLECULAR EN LA MATERIA  

La materia esta formada por átomos o por moléculas (varios átomos). Nosotros vamos a representar a las moléculas y a los átomos mediante esferas.Las  moléculas y los átomos de la materia se encuentran unidos unos con otros mediante una fuerza llamada fuerza de atracción intermolecular. Esta fuerza cambia dependiendo del estado en que se encuentre la materia.

En los Sólidos: Las moléculas tienen una gran fuerza de atracción entre ellas y están muy unidas, no pueden moverse, es por eso que los solidos tienen forma definida. ¿Qué pasa si calentamos el sólido? Pues hacemos que esta fuerza de atracción disminuya y las moléculas se separen hasta que llega un momento en que el solido se convierte en líquido. El calor cedido al cuerpo solido se emplea en disminuir las fuerzas de atracción molecular y en separar las moléculas unas de otras. 

En los líquidos: Las moléculas tienen una fuerza de atracción entre ellas menor que en los sólidos y tienen cierto movimiento, es por eso que los líquidos no tienen una forma definida.  

  

En los Gases: Al dar calor al liquido, este calor hace que se separen mas las moléculas y ya casi no tengan atracción entre ellas moviéndose libremente a gran velocidad, es por eso por lo que los gases se expanden invadiendo todo el recipiente.

 
    Te dejamos un enlace para que puedas ver una animación de los 3 estados en movimiento:  

Animación

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estados/cambios.htm

    ¿Solo tiene 3 estados posibles la materia? 

La respuesta es No. Hay un cuarto estado llamado PLASMA.

Este  estado alcanza la materia cuando se encuentra a elevandas  temperaturas, y se diferencia del gaseoso por que en este estado la velocidad de los átomos es tan grande que al chocar entre ellos y por la elevada temperatura se liberan electrones quedando en forma de iones + y con un movimiento a una gran  velocidad y sin orden aparente.

 

Este estado no es muy estudiado pero resulta que en el universo (no en la tierra) el 99% de la materia esta en estado de plasma. Esto es como esta la materia por ejemplo del sol y de la mayoría de las estrellas. 

Últimamente es más famoso por las televisiones con pantallas de plasma, en cuyo interior encontramos gases que se encuentran en este estado. En este estado  la materia es un gran conductor eléctrico.

 

    CAMBIOS DE ESTADO DE LA MATERIA

   La materia mayormente se presenta en 3 estados diferentes: solido, líquido y gaseoso. lo que no significa que son los únicos.

   "Cuando la materia pasa de un estado a otro decimos que ha sufrido un cambio de estado".  y estos se dan por aumento o disminución de la temperatura y la poresión atmosférica. en el siguiente   gráfico mejor se  puede observar:

     

   Por ejemplo, si pasamos de líquido a gas se llamará vaporización. si cambiamos de sólido a líquido se llamará fusión y al revés solidificación. fíjate en la dirección de la flecha para tener claro cada cambio de estado.

   ¿Y donde esta la ebullición?

   En la vaporización, paso de líquido a gas, existen dos tipos diferentes, o dos formas de hacer el cambio de estado: Ebullición y evaporación.

   Ebullición: cuando el cambio de estado se produce de forma rápida. En este caso se hace llegando a la temperatura de ebullición, por ejemplo el agua es de 100ºC. Este agua pasará de estado líquido a solido rápidamente.

   Vaporización: cuando el cambio de estado se produce de forma lenta. Si dejamos un vaso de agua en la ventana, al cabo de un tiempo este agua se evapora, es decir pasa de líquido a gas, pero el proceso lo ha realizado lentamente, sin llegar a la temperatura llamada de ebullición. Para este caso no es necesario que lleguemos a la temperatura de ebullición del a sustancia. 

OBSERVA EL SIGUIENTE VÍDEO

  https://www.youtube.com/watch?v=leYgq1wVL0k

   Para estudiar los cambios de estados se elaboró una teoría que dice que la materia está formada por partículas invisibles al ojo humano, llamadas átomos o moléculas. Existen unas fuerzas de atracción que las mantienen mas o menos unidas. Estas partículas están en continuo movimiento, por eso la teoría se llama teoría cinética.

   Fíjate como estarían las partículas en cada estado y luego lo explicamos:

Como ya hemos visto al aumentar la temperatura (y a presión constante) la materia cambia de estado. Pero cada materia diferente necesita una temperatura diferente para que cambie de estado. Primero veamos como se llaman los diferentes cambios de estado de la materia:

Como decíamos cada tipo de materia diferente cambia de estado a temperaturas diferentes, pero las temperaturas a las que cambian de estado se llaman igual:

Temperatura de fusión-solidificación: Temperatura a la que pasa de sólido a líquido. 

Esta temperatura es la misma a la que pasa de liquido a sólido pero se llama temperatura de solidificación. 

Si el cuerpo esta en estado solido y lo llevamos a la temperatura de fusión y seguimos dándole calor, este calor se utilizará para pasarlo de solido a líquido, no para aumentar la temperatura del sólido, una vez que todo el sólido esta convertido en líquido y seguimos dándole calor, ahora ese calor si que se utiliza para elevar la temperatura pero del líquido. Si la materia está en estado líquido y el líquido lo ponemos a la temperatura de solidificación o fusión ( es la misma) y lo enfriamos este frio no hace que baje la temperatura del líquido sino que se emplea para el paso de liquido a sólido (Tº de solidificación). 

La temperatura de fusión o de solidificación, que es la misma de un tipo de materia, se llama su punto de fusión. Cada materia diferente tiene su propio punto de fusión.

Temperatura de ebullición-condensación: Temperatura a la que la materia pasa de estado liquido a gas (ebullición) o de gas a líquido (condensación). 

Estos cambios de estado se hacen de la misma forma que los anteriores suministrando calor o frio. Cada materia tiene un punto de ebullición diferente. Veamos ahora los diferentes puntos (temperaturas) a los que diferentes tipos de materia cambian de estado:

Como vemos cada tipo de materia diferente tiene sus propios puntos de fusión y ebullición y es exclusiva de ella. Si tenemos en una caja con un tipo de materia y para averiguarla damos una pista como que su punto de fusión es de -39ºC. ¿Cual sería? Pues solo podría ser el Mercurio.

El punto D sería para 100ºC en el caso del agua. Fíjate que durante un tiempo suministramos calor al agua a 100ºC para que pase todo el líquido a gas (desde D hasta E). Conviven en los dos estados. En el punto E ya tenemos todo el líquido convertido en gas.

Lo mismo ocurre para pasar de líquido a sólido a 0ºC. Empezaría la conversión en el punto C (0ºC) y en D ya tendríamos todo el líquido en estado sólido.