Estados de la materia M.Ed. Cecilia Fernández.

Estados de la materia La materia está formada por átomos y moléculas. Se puede presentar en las siguientes fases: Supercondensado Bose-Einstein. Sólido. Líquido. Gaseoso. Plasma. Otro.

El estado condensado Bose - Einstein Características Se presenta a temperaturas cercanas al cero absoluto, -273ºC o 0K. A esta temperatura la materia no tiene movimiento, no hay energía. La materia puede estar en dos lugares al mismo tiempo. Los objetos se comportan a la vez como partículas y como ondas (Schrödinger).

El estado condensado Bose - Einstein

El estado condensado Bose - Einstein Características Los átomos están confinados en una región del espacio. La interacción entre los átomos es muy débil. A los átomos los afecta la gravedad, caen como si fueran rocas, pero siguen siendo un gas. Se comportan como sólidos, pero no lo son.

El estado condensado Bose - Einstein Se ha llegado al estado Bose Einstein con el rubidio, el helio y el sodio.

El estado condensado Bose - Einstein Propiedades La materia en este estado presenta superconductividad. Y superfluidez (no hay viscosidad, no hay fricción).

Sólido

Sólido Características Los átomos ocupan posiciones más o menos fijas, sólo pueden vibrar, y esas vibraciones aumentan cuando aumenta la temperatura. Tienen forma definida. Tienen volumen definido. Resisten fuerzas que tienden a variar su forma y volumen.

Sólido Características Las fuerzas de cohesión o adhesión son intensas. Fuerzas de cohesión son fuerzas de atracción entre moléculas o átomos de la misma clase. Por ejemplo la cohesión de las moléculas mantiene unido al vidrio. Fuerzas de adhesión son las fuerzas de atracción entre moléculas o átomos que no son de la misma clase. Por ejemplo la adherencia entre las moléculas de goma y las de papel, se utiliza para unir dos hojas de papel.

Sólidos Pueden ser: Amorfos o cristalinos. Amorfos: no tienen una estructura que se repite; los átomos y moléculas se colocan al azar como si fuera un líquido. Ejemplos: vidrio, hule, hueso, lava, arcilla, cera y algunos plásticos.

Sólidos Cristalinos: Las partículas están colocadas siguiendo un patrón que se repite en el espacio tridimensional. Ejemplos: cristales de sodio, azúcar, cuarzo, diamante, sulfato de cobre.

Sólidos Una diferencia más entre los sólidos amorfos y los cristalinos es que al contacto con el calor, o cuando la temperatura aumenta, los amorfos se reblandecen, mientras que los cristalinos también lo hacen, pero llega a un punto de temperatura donde pasan de sólido a líquido inmediatamente llamado punto de fusión.

Sólidos Con algunos sólidos se pueden hacer aleaciones: mezclas de metales fundidos que al enfriarse forman sólidos con características especiales: más duros, menos corrosivos, más resistentes pero livianos. Ejemplos: Bronce: cobre y estaño. Latón: zinc y cobre.

Sólidos Acero: hierro y carbón. Álnico: aluminio, níquel y cobalto. Tiene propiedades magnéticas.

Propiedades de los sólidos Elasticidad: Si se somete un barra sólida a tensión, los átomos se separan un poco, si se trata de comprimir un sólido, las fuerzas interatómicas resisten estos cambios y si las deformaciones no son muy grandes, el cuerpo recobra su forma cuando los fuerzas dejan de actuar sobre él.

Propiedades de los sólidos Dureza: Consiste en rayar la superficie de un sólido con otro (Escala de Mohs), el más duro es el diamante.

Propiedades de los sólidos Conductividad térmica. Conductividad eléctrica: conductores todos los metales como el cobre, plata, oro. y aisladores como el vidrio, la madera seca y plásticos, la cerámica y otros. Dilatación térmica. Al aumentar la temperatura, la energía interna de las moléculas aumenta y las fuerzas de cohesión se debilitan, los átomos entonces tienen mayor movilidad (energía cinética) y el sólido se convierte en un líquido. Cuando los sólidos se funden, su volumen aumenta en un 15% aproximadamente, porque ocurre un aumento en el espacio libre entre las moléculas y los átomos que lo forman.

Líquido Características Las moléculas y los átomos no están fijos. No tienen forma definida, toman la forma del recipiente. Tienen volumen definido.

Líquido Características No soporta fuerzas paralelas a su superficie porque fluye, pero si puede soportar fuerzas normales (perpendiculares), como la presión hidrostática (Incompresible).

Propiedades de los líquidos Tensión superficial: el líquido soporta ciertos cuerpos encima de él y que algunos animales puedan caminar sobre el agua.

Propiedades de los líquidos Capilaridad: los líquidos pueden subir, a través de un tubo muy delgado, debido a las fuerzas de adhesión y a las fuerzas de cohesión. Ejemplos: mechero, encendedor, la acción absorbente de las servilletas y los paños, es también la responsable de que los árboles y las plantas obtengan el agua del suelo.

Propiedades de los líquidos Viscosidad: Se presenta por el rozamiento de unas partículas con otras. Es la medida de la resistencia que opone un líquido al fluir. Mientras más viscoso es un líquido, más tiempo tarda para fluir.

Gaseoso

Gaseoso Características: Las moléculas y átomos pueden moverse libremente y al azar. No tiene volumen definido. No tiene forma definida. Llena todo el espacio. Es compresible, porque al aplicar fuerzas normales se comprime. Es un fluido, porque al aplicar fuerzas paralelas fluye.

Plasma Características: Está formado por electrones libres y núcleos positivos. El plasma natural está presente en la ionosfera, en la estrellas y en el Sol. El plasma actúa como un todo cohesionado y puede ser manipulado mediante campos eléctricos y magnéticos.

Tipos de plasma Plasmas espaciales y astrofísicos. Como en las estrellas y en el Sol. Vientos solares, las nebulosas.

Tipos de plasma Plasmas terrestres: la ionosfera, en las auroras boreales, en los rayos, en el fuego.

Tipos de plasma Plasmas artificiales: tubos fluorescentes, materia expulsada para la propulsión de cohetes, descargas eléctricas de uso industrial.

Plasma