Estados de agregacion de la materia

LO S E S TADO S DE AG RE G ACI Ó N DE LA MATE RI A

Las sustancias se pueden encontrar en tres estados físicos, llamados estados de agregación de la materia, que son:

Estado sólido
Estado líquido
Estado gaseoso.

El agua es el ejemplo más evidente de los cambios de estados de la materia, pues todos hemos observado cómo el agua
líquida se convierte en hielo a bajas temperaturas, o entra en ebullición cuando supera los 100 ºC.

La teoría cinético-molecular de la materia es una extensión de la teoría cinética de los gases que nos permite explicar el
comportamiento de las sustancias en cada uno de los estados, a partir de unos principios o postulados generales que,
comúnmente, se resumen de la manera siguiente:

La materia está formada por entidades muy pequeñas llamadas partículas(átomos o

moléculas).

 Las partículas están en continuo movimiento, chocando entre sí de manera elástica.

Entre las partículas existeninteracciones, más o menos intensas dependiendo del

estado de agregación.

E S TADO S Ó LI DO

En el estado sólido, las partículas están muy próximas y fuertemente unidas entre sí, por lo que mantienen fijas sus
posiciones, manteniendo las distancias que hay entre ellas. Es por ello que adoptan estructuras tridimensionales de
volumen definido y constante (se consideran incompresibles).
Sin embargo, las partículas poseen un cierto movimiento de vibración, el cual aumenta con la temperatura al calentarlos;
estas vibraciones crecen, aumentando el volumen del material (dilatación), y pudiesen llegar a vencer las fuerzas de
atracción provocando un cambio de estado.

El estado sólido se caracteriza porque las moléculas
que lo forman están unidas, sus moléculas están muy
unidas y son prácticamente incomprensibles.

PROPIEDADES DE LOS SÓLIDOS

A.RESISTENCIA

Capacidad de un sólido de soportar grandes fuerzas y presiones sin deteriorarse.

B.FLEXIBILIDAD

Es la capacidad que tienen algunos sólidos de deformarse permanentemente sin romperse.

C.FRAGILIDAD

Capacidad que presentan algunos sólidos de romperse fácilmente sin deformarse.

D.ELASTICIDAD

Fuerza máxima o límite que se puede ejercer a un material, de manera tal que este aún pueda recuperar su forma
original.

E.DUREZA

Es la estructura compacta que presentan algunos materiales debido a la fuerza de los enlaces entre las moléculas
que lo conforman y resistencia a no ser rayados.

F.CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA

Capacidad de algunos materiales de conducir la electricidad.

G.MALEABILIDAD

Propiedad de ciertos sólidos para formar láminas.

H.DUCTILIDAD

Capacidad de algunos sólidos para transformarse en hilos.

Los sólidos cristalinos poseen:

Átomos organizados de forma periódica en 3 dimensiones.
Ordenación de largo alcance

Los sólidos Amorfos:

Pueden presentar ordenación local o de corto alcance.
No presentan ordenación de largo alcance.

ESTRUCTURAS DE LOS CRISTALES METÁLICOS

Generalmente, todos los metales de un mismo grupo tienen la misma estructura.
La presencia de dos o más símbolos de diferente tamaño indica que el metal posee diferentes estructuras según las
condiciones de presión (P), y temperatura, T.
El símbolo de mayor tamaño indica la estructura en condiciones normales de presión y temperatura (c.n. de P y T).

Los metales de los bloques d y f adoptan redes:

hexagonal compacta (h.c.)
cúbica centrada en las caras (c.c.c.)
cúbica centrada en el espacio (c.c.e.)

El 90% de los metales poseen estructuras cristalinas cce, ccc, hc
En el caso de los metales ferro magnéticos, tales como el hierro, cobalto y níquel (Fe, Co, Ni), su estructura es cúbica
centrada en las caras (c.c.c.).

E S TADO LÍ Q UI DO

En el estado líquido, las distancias entre las partículas son ligeramente mayores que en los sólidos, pero su movimiento y
sus interacciones impiden que este espacio se reduzca, por lo que son prácticamente incompresibles.

Sin embargo, aunque las interacciones son los suficientemente grandes como para evitar su dispersión, la movilidad que
poseen las partículas permite que se desplacen unos respectos a otras, otorgándoles la capacidad de fluir y de
amoldarse al recipiente que las contiene.

Una característica de los líquidos es que presentan propiedades de superficie, ya que las partículas situadas en
el interior experimentan interacciones con las que se encuentran alrededor, a diferencia de las partículas superficiales, que
poseen interacciones que no están equilibradas o completamente compensadas.

Por ejemplo, los líquidos tienden a presentar la mínima superficie posible, ya que existen una serie de fuerzas en ella que
tiran de las partículas hacia el interior, formando gotas (fenómeno que se conoce como tensión superficial).

Todos los líquidos están formados por moléculas.

Las fuerzas de atracción entre las moléculas de un líquido son mayores que las fuerzas de atracción entre las moléculas
de los gases. Por esta razón las moléculas están más cerca una de las otras.

Las moléculas de los líquidos están en continuo movimiento debido a que cuando éstas se encuentran muy cerca,
experimentan repulsión ocasionada por sus capas electrónicas o a las cargas positivas de sus núcleos.

Los líquidos son sustancias que se encuentran en un estado de la materia entre el estado sólido y el estado gaseoso.

PROPIEDADES DE LO LÍQUIDOS

La tensión superficial es la fuerza con que son atraídas las moléculas de la superficie de un líquido para llevarlas

al interior y así disminuir el área superficial.

Como se puede observar en la imagen, una molécula en la superficie de un líquido, es atraída hacia el interior del mismo,
debido a las fuerzas de atracción intermoleculares que ejercen sólo las moléculas que la rodean por debajo de ella y las
que se encuentran a su alrededor en el mismo plano, por debajo de la superficie.

A diferencia de una molécula que se encuentra en el cuerpo del líquido, la cual es atraída por las fuerzas intermoleculares
que ejercen todas las moléculas que la rodean, en todos los sentidos.

En la siguiente tabla te presentamos el valor de la tensión superficial de algunos líquidos, expresados en dinas/cm y
medidos a 20 °C:

Sustancia

Tensión superficialSustanciaTensión superficial

mercurio

465,0

acetona

23,7

Agua

72,75

etanol

22,75

benceno

28,85

metanol

22,61

tolueno

28,50

n-hexano

18,43

tetra cloruro de carbono

26,95

éter etilico

17,01

acetato de etilo

23,90

Capilaridad. La capilaridad es una propiedad de los líquidos que depende de su tensión superficial y se trata de un

fenómeno en el que un sólido y un líquido entran en contacto; una vez realizado el contacto, el líquido se eleva o
no, dependiendo de si moja o no al sólido. Este fenómeno se puede ejemplificar con un tubo de vidrio limpio
entrando en un recipiente con agua. Si las fuerzas de adhesión del líquido al tubo de vidrio (mojado) superan a las
fuerzas de cohesión dentro del líquido (tensión superficial), la superficie del líquido será cóncava y el líquido subirá
por el tubo, es decir, ascenderá por encima del nivel hidrostático.

Viscosidad. Es una propiedad de los líquidos que consiste en una resistencia natural a fluir debido a la distancia

que existe entre sus moléculas. La viscosidad de un líquido por lo tanto dependerá de las fuerzas intermoleculares:
De acuerdo a esta regla, a mayor fuerza intermolecular de un líquido sus moléculas tienen mayor dificultad de
desplazarse entre sí, por lo tanto la substancia es más viscosa.
En cambio, si los líquidos están formados por moléculas más largas y flexibles pueden doblarse y enredarse entre
sí, por lo tanto se llaman viscosos.

E S TADO G AS E OS O

TEORÍA CINÉTICA MOLECULAR EN LOS GASES

Ofrece un modelo para explicar las propiedades de los gases en términos de movimiento de las partículas y de fuerzas de
atracción que existen entre éstas.

1.Las partículas de gas están en constante movimiento aleatorio.

Las partículas gaseosas se mueven libre y desorganizadamente, chocando elásticamente entre sí y con las
paredes del recipiente (ejerciendo una determina presión), aumentando la velocidad media y los choques con
la temperatura.

2.Las partículas de gas no se repelen ni se atraen entre sí.

En los gases, las partículas estás separadas grandes distancias (en comparación

con su tamaño) y,

en consecuencia, las interacciones entre ellas se consideran nulas. Esto evita que el gas se convierta en líquido de
manera espontánea.

3.Por ello, los gases adoptan la forma y ocupan el volumen del recipiente que los contiene.
4.Los gases están compuestos de átomos o de moléculas (partículas) muy separadas entre sí .Las partículas

gaseosas están en continuo movimiento, pero su trayectoria no guarda ningún orden. Se desplazan en línea
recta, chocando entre sí, y con las paredes del recipiente que las contiene. Esas colisiones son perfectamente
elásticas. Es decir, si una partícula pierde energía, otra la gana, pero la energía total permanece constante.

5.La energía cinética promedio de las partículas de un gas es igual para todos los gases a la misma

temperatura. EC = ½ mv2

PROPIEDADES DE LOS GASES

Fluidez: ocupan todo el espacio disponible.

Difusión: un gas se mezcla con otro debido al movimiento de sus partículas.

Compresibilidad: disminuyen su volumen por efecto de la presión. Los gases se pueden comprimir muy fácilmente, ya

que podemos hacer que sus partículas estén mucho más próximas y, por lo tanto, que ocupen un volumen menor. Del
mismo modo que su compresión es sencilla, también se pueden expandir sin dificultad. Estos dos fenómenos se deben
a que las partículas que forman los gases están aisladas y tienen más libertad para moverse.

Baja densidad: con relación a los líquidos y sólidos. La densidad y su unidad es

Forma y volumen indefinidos: se adaptan al recipiente que los contiene.

¿CÓMO UN GAS EJERCE PRESIÓN?

Los gases confinados ejercen una fuerza contra las paredes del recipiente que los contiene, esta fuerza se conoce como
presión. Recordemos que la presión es la fuerza que se ejerce perpendicularmente al área P= F/A

La presión atmosférica es la fuerza que ejerce el aire por unidad de área sobre la superficie terrestre y se debe a que la
masa de aire es atraída hacia el centro de la Tierra por la fuerza de gravedad. El barómetro es el aparato para medir la
presión atmosférica; el esfigmomanómetro mide la presión arterial y el manómetro la presión de los gases. La presión
normal es la que se mide a nivel del mar a 0

y sostiene la columna de mercurio a 76,0 cm.

UNIDADES DE PRESIÓN

En el Sistema Internacional (SI), la unidad de presión es el pascal, Pa.
Normalmente la presión atmosférica se da en milibar, y la presión normal al nivel del mar se considera igual a 1 013,25
milibar.

o 105Pa

/pulg2

¿Cuál es la temperatura normal del cuerpo humano?