TEMA 2: LA MATERIA ESTADOS FÍSICOS

INDICE LOS GASES Y LA TEORÍA CINÉTICA LEYES DE LOS GASES LOS ESTADOS DE LA MATERIA Y LA TEORÍA CINÉTICA LOS CAMBIOS DE ESTADOS INDICE

LOS GASES Y LA TEORÍA CINÉTICA El estado gaseoso es el estado de la materia cuando sus partículas tienen una total libertad de movimiento. Es difícil medir la cantidad de gas que hay en un recipiente, por ello lo medimos indirectamente a través del volumen, la presión y la temperatura. El volumen se mide en litros o en m3 (SI). La temperatura se mide en gradosº C o en Kelvin (SI) T(K)= T(ºC) + 273 La presión se mide en pascal (Pa) o en atmósferas (atm) o en milímetros de mercurio (mmHg). 1 atm= 760 mmHg= 101 325 Pa

LOS GASES Y LA TEORÍA CINÉTICA La teoría cinética para los gases: Los gases están formados por partículas muy pequeñas separadas unas de otras que se mueven constantemente. Los gases siempre ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene. Los gases ejercen presión sobre las paredes del recipiente, esta presión es debida a los choques de las partículas de los gases con las paredes. Cuando más rápido se mueven las partículas del gas, mayor es la temperatura. La teoría cinética nos dice que cuando la temperatura de un gas es más alta más rápido se mueven las partículas. Hay una temperatura donde las partículas del gas no se mueven, esta temperatura es el cero absoluto (0 K= - 273 ºC) en la escala Kelvin, no existe una temperatura más baja posible.

LEYES DE LOS GASES Ley de Boyle-Mariotte P1·V1=P2·V2 Ley de Gay-Lussac En el siglo XVIII, varios científicos estudiaron el comportamiento de los gases y establecieron las leyes de los gases. Ley de Boyle-Mariotte Cuando un gas experimenta una transformación a Tª constante, el producto de la presión por el volumen permanece constante. P1·V1=P2·V2 Si la temperatura es constante eso quiere decir que la velocidad de las partículas no cambia, por ello si aumentamos el volumen las partículas tardarán más en chocar con la pared y así disminuye la presión. Ley de Gay-Lussac Cuando un gas experimenta transformaciones a volumen constante, el cociente entre la presión y su temperatura absoluta permanece constante. P1/T1=P2/T2 Si la temperatura aumenta sabemos que la velocidad de las partículas aumenta, por lo tanto aumenta el nº de choques de las partículas del gas contra la pared, en consecuencia aumenta la presión.

LEYES DE LOS GASES En el siglo XVIII, varios científicos estudiaron el comportamiento de los gases y establecieron las leyes de los gases. ACTIVIDADES Actividades página 31: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 y 11. Actividades páginas 40 y 41: del ejercicio 20 al 32. Actividades página 42: 33, 34 y 35. Ley de Charles Cuando un gas experimenta una transformación a presión constante, el cociente entre el volumen y su temperatura es constante. V1/T1=V2/T2 La presión es constante esto quiere decir que el nº de choques tiene que ser el mismo. Por ello, si aumentamos la Tª aumenta la velocidad de las partículas, para que el nº de choques sea el mismo tendremos que aumentar el volumen para que tengan más espacio y tarden más en chocar contra las paredes del recipiente y la presión no varíe.

LOS ESTADOS DE LA MATERIA Y LA TEORÍA CINÉTICA Toda la materia se puede presentar en tres estados: sólido, líquido y gaseoso. Dependiendo en qué estado esté la materia va a tener unas determinadas propiedades: ESTADO Sólido Líquido Gas Propiedades Forma constante Volumen constante No se expande No se comprime Forma variable Se comprime con dificultad Volumen variable Se expanden Se comprimen Ejemplos Hielo, azúcar, mármol, etc. Agua, aceite, alcohol, etc. Vapor de agua, aire, etc. La teoría cinética se puede aplicar a los líquidos y a los sólidos: La materia está formada por partículas que se hallan más o menos unidas dependiendo del estado de agregación en el que se enecuentren. Las partículas se mueven, más o menos libremente dependiendo del estado de agregación en el que se encuentren.

LOS ESTADOS DE LA MATERIA Y LA TEORÍA CINÉTICA Según la teoría cinética cuando la materia está en estado sólido: Las partículas que forman la materia están fuertemente unidas formando una estructura rígida. Por eso se mantiene la forma y el volumen, apenas se pueden comprimir. La materia tiene mayor densidad, ya que la partículas se encuentran muy próximas y ocupan menos volumen. Según la teoría cinética cuando la materia está en estado líquido: Las partículas están unidas más débilmente y se pueden deslizar unas sobre otras. Su volumen se mantiene constante, pero su estructura no es rígida. Se pueden comprir, pero muy poco. La densidad de los líquidos es menor que la de los sólidos porque sus partículas están menos agrupadas y ocupan más volumen. Según la teoría cinética cuando la materia está en estado gaseoso: Las partículas están aisladas y tienen libertad para moverse, por ello ocupan todo el volumen del recipiente que las contienen; se pueden expandir o comprimir. La densidad de los gases es menor, sus partículas están separadas a su volumen máximo. Actividades página 33: 12, 13 y 14. Actividades página 42: 37 al 52.

LOS CAMBIOS DE ESTADOS Los cambios de estado son un ejemplo de fenómeno físico, pues con ellos no se altera la naturaleza de la materia, sino solo su estado. Se denomina temperatura o punto de fusión a la temperatura a la cual se produce el cambio de estado de sólido a líquido en el total de la masa del sólido. (Punto de solidificación) Se denomina temperatura o punto de ebullición a la tempertura a la cual se produce el cambio de estado líquido a gaseoso.(Punto de ebullición)

LOS CAMBIOS DE ESTADOS Gráfico de los cambios de estado del agua a presión de 1 atm. Actividades página 43: del ejercicio 53 al 60. La temperatura a la cual una sustancia experimenta un cambio de estado va a depender de las condiciones en las que se encuentre. Un aumento de presión hace que la Tª de ebullición se eleve y una disminución de presión hace que la Tª de ebullición disminuya. Normalmente las Tªde ebullición y de fusión se dan por defecto a 1 atm de presión que es la presión a la que nos encontramos en nuestra vida diaria. Diferencias entre evaporación y ebullición. Evaporación es el cambio de estado líquido a gas que se produce solo en la superficie del líquido. Ebullición es el cambio de estado líquido a gas que tiene lugar en toda la masa del líquido.