ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA 1

CARACTERÍSTICAS GENERALES La materia se presenta en los estados de agregación de sólido, líquido y gaseoso. Las características de estos tres estados son: 2

TEORÍA CINÉTICA DE LA MATERIA La teoría cinética establece que la materia está constituida por pequeñas partículas (átomos, moléculas o iones) que están en continuo movimiento y entre ellas existen espacios vacíos. En cada uno de los tres estados de agregación las partículas (átomos, moléculas o iones) se disponen de manera diferente: - La distancia entre las partículas es mayor en el estado gaseoso que en el líquido, y en éste mayor que en el sólido. - Las fuerzas de atracción entre estas partículas son mayores en los sólidos que en los líquidos y en éstos mayores que en los gases. Gas Líquido Sólido 3

Estado Sólido Estado Líquido Estado Gaseoso En estado sólido las partículas se encuentran dispuestas en posiciones fijas. Las partículas pueden vibrar alrededor de sus posiciones, pero no pueden cambiar de posición. Por eso la forma y el volumen de los sólido es invariable. Estado Líquido Las partículas no se encuentran en posiciones fijas, sino que pueden moverse. Por esto los líquidos fluyen y no tienen forma propia, adoptan la forma del recipiente que los contiene. Los líquidos poseen volumen constante y débil compresibilidad. Estado Gaseoso Las partículas están separadas por enormes distancias en relación a su tamaño. Las partículas de un gas se mueven con total libertad y tienden a separarse hasta ocupar todo el espacio disponible. Las partículas de un gas se encuentran en constante movimiento en línea recta y cambian de dirección cuando chocan entre ellas y con las paredes del recipiente. Estos choques son los responsables de la presión del gas. 4

RESUMEN Características estados agregación Calentar Enfriar Calentar o reducir presión Enfriar o comprimir GASES Desorden total Partículas tienen completa libertad de movimiento. Partículas tienden a separarse Forma y volumen variable LÍQUIDOS Menor desorden Partículas con movimiento relativo entre si Forma determinada al recipiente que los contiene Volumen constante SÓLIDOS Orden Partículas fijas en posiciones determinadas. Fuerzas de atracción mayores Forma y volumen constante 5

CAMBIOS DE ESTADO sublimación vaporización fusión S Ó L I D O L Í Q U I D O G A S E O S O solidificación condensación sublimación inversa 6

Temperatura y Teoría cinética de la materia Cuando se calienta un cuerpo, las partículas adquieren más energía y esto les permite moverse más rápidamente. La energía relacionada con el movimiento de las partículas, se denomina energía cinética. La temperatura mide la energía cinética media de las partículas de un cuerpo y es proporcional al movimiento de agitación de sus partículas. 7

Fusión y Solidificación La fusión es el paso de sólido a líquido. Al calentar un cuerpo sólido, aumenta la energía de las partículas y, con ella, la amplitud de las vibraciones, esto hace que el sólido se dilate. Llega un momento en que esta energía es suficiente para vencer las fuerzas de atracción entre las partículas y entonces se produce la fusión La fusión se produce a una temperatura constante, denominada temperatura de fusión. Una vez alcanzada la temperatura de fusión (que es característica para cada sustancia pura), aunque se siga calentando, la temperatura no se eleva y se mantiene constante hasta que la totalidad del sólido se ha fundido. En la solidificación se da el proceso contrario cuando el líquido se va enfriando. 8

Fusión del hielo H2O Fusión del hierro 9

Vaporización y ebullición La vaporización es el paso de líquido a gas. Al calentar un líquido, aumenta la energía de las partículas y, con ella, la amplitud de las vibraciones, esto hace que el líquido se dilate. Llega un momento en que esta energía es suficiente para vencer las fuerzas de atracción entre las partículas y entonces se produce la vaporización. Si el aumento de temperatura es tan grande que muchas partículas alcanzan suficiente energía como para escapar a la atracción de las demás, el cambio de estado se llama ebullición. La vaporización se produce a una temperatura constante, denominada temperatura de vaporización. Una vez alcanzada la temperatura de vaporización (que es característica para cada sustancia pura), aunque se siga calentando, la temperatura no se eleva y se mantiene constante hasta que la totalidad del líquido se ha evaporado. En la condensación se da el proceso contrario cuando el gas se va enfriando.

Vaporización de nitrógeno N2 Vaporización de bromo 11

Sublimación La sublimación es el paso directo del estado sólido al gaseoso. La sublimación regresiva es el proceso inverso Para que se produzca es necesario que los cuerpos se encuentren en unas determinadas condiciones de presión y temperatura, que varían según la sustancia de que se trate. Sublimación de yodo 12