¿Cómo es el modelo cinético-molecular de cada uno de los tres estados de la materia?

El modelo cinético-molecular de los 3 estados de la materia depende de cómo actúe sobre ellos la fuerza de cohesión, así podemos ver que:

- Modelo cinético-molecular del estado sólido:

La fuerzas de cohesión son muy altas por lo que las partículas están unidas entre sí y tienen una posición fija por lo que no pueden desplazarse.

Las características son:
- No se expanden
- No se comprimen
- Tienen volumen y formas constantes
- Densidad muy alta debido a que las partículas están muy unidas

- Modelo cinético-molecular del estado líquido:

Las fuerzas de cohesión y de repulsión son del mismo orden por lo que sus partículas pueden moverse pero sin separarse unas de otras. Esto hace que los líquidos se adapten a la forma del recipiente que los contiene.

Las características son:
- No se expanden
- Se comprimen con dificultad
- Tienen volumen constante y forma variable
- Densidad más baja que la de los sólidos por tener sus partículas más separadas.

- Modelo cinético-molecular del estado gaseoso:

Las fuerzas de atracción de las partículas es despreciable por lo que las mismas están muy separadas las unas de las otras teniendo libertada para desplazarse. Los choques de las partículas contra la pared del recipiente es el que causa la presión del gas.

Las características son:
- Se expanden
- Se comprimen
- Tienen volumen y forma variable
- Densidad muy baja por tener sus partículas totalmente separadas.

¿De qué depende el volumen que ocupa un gas?

El volumen que ocupa un gas depende de la temperatura, presión y volumen así:

- A temperatura constante: La presión del gas aumenta y su volumen disminuye.

- A presión constante: La temperatura aumenta y su volumen también.

- A volumen constante: La temperatura aumenta y la presión también.

Para medir la temperatura se utiliza el termómetro que mide el calor de un cuerpo y se mide en grados Kelvin (k) (nosotros usamos ºC).

Para medir la presión se utiliza el manómetro que mide la relación entre la fuerza que se realiza sobre un objeto y la superficie sobre la que se realiza. Se mide en Pascales (Pa).

Para medir el volumen se calcula el volumen del recipiente que lo contiene e indica el espacio que ocupa un determinado material. Se mide en metros cúbicos (m3).

¿Cómo se producen los cambios de estado?

Se llama cambio de estado al paso de un estado de la materia a otro.

Podemos distinguir los siguientes cambios de estado:

• DE SÓLIDO A LÍQUIDO: Se denomina fusión  y se produce cuando se aumenta la temperatura del sólido.
• DE LÍQUIDO A SÓLIDO: Se denomina solidificación y se produce cuando se disminuye la temperatura del líquido.
• DE LÍQUIDO A GAS: Se denomina vaporización y se produce cuando se aumenta la temperatura de un líquido.
• DE GAS A LÍQUIDO: Se denomina condensación y se produce cuando se disminuye la temperatura de un gas.
• DE SÓLIDO A GAS: Se denomina sublimación.
• DE GAS A SÓLIDO: Se denomina sublimación inversa.

Los anteriores cambios de estado se producen a una temperatura característica de cada sustancia y se denomina:

- Temperatura o punto de fusión para el paso de sólido a líquido y de líquido a sólido. En el agua el punto de fusión es de 0ºC.
- Temperatura o punto de ebullición para el paso de líquido a gas y gas a líquido.En el agua el punto de ebullición es de 100ºC.

En este blog voy a ir exponiendo lo que vamos haciendo y aprendiendo en las clases de Física y Química.

En esta semana hemos seguido trabajando el tema 2 sobre "La Materia". 

Hemos aprendido que la materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio así como que toda materia tiene unas propiedades que pueden ser extensivas/extrínsecas (dependen de la cantidad de sustancia o tamaño del sistema, como el volumen) o intensivas/intrínsecas (no dependen de la cantidad de la sustancia o tamaño del sistema, como la densidad).

Hemos estado trabajando cómo calcular la densidad de la materia a través de su masa y volumen (fórmula d=m/v), es decir la relación entre su masa y el volumen que ocupa.

La densidad se mide en kg/m3 y es una propiedad intensiva/intrínseca.

Para practicar lo anterior no sólo hemos realizado ejercicios en las sesiones que nos ha entregado nuestra profesora sino que también hemos hecho un pequeño experimento, en mi caso, calcular la densidad de una piedra irregular para ello:

1º se pesa la piedra para obtener su masa.
2º para calcular su volumen se llena un vaso medidor con agua, después se introduce la piedra en el agua, vemos que el volumen ha aumentado. El volumen de la piedra será la diferencia del volumen del agua + la piedra menos el volumen del agua. Y ya podremos calcular la densidad aplicando la fómula.

Asimismo hemos analizado los estados en los que se encuentra la materia: sólido, líquido y gaseoso.

La materia puede variar de estado según la presión y temperatura en la que se encuentre. Cuando la materia cambia de estado su masa se mantiene constante pero su volumen varía.

Hemos realizado un breve informe sobre el plasma llegando a la conclusión de que es el llamado "cuarto estado de la materia", un estado muy parecido al gaseoso, que se da cuando sometemos a la materia temperaturas superiores a 10000ºC, por lo que en ese momento los átomos de la materia pierden algunos de sus electrones y se convierten en iones, así la materia se convierte en un conjunto de iones positivos y electrones.

También hemos visto el modelo cinético molecular de la materia propuesto por científicos entre los siglos XIX y XX, que establece:

1.- Que la materia está formada por gran número de partículas pequeñas separadas entre sí.

2.- Que la partículas están en constante movimiento.

3.- El movimiento de las partículas depende de 2 tipos de fuerzas: la fuerza de repulsión (hace que las partículas se dispersen y alejen) y la fuerza de cohesión o atracción (hace que las partículas se mantengan unidas).

Esto aplicado a los distintos estados en los que se puede encontrar la materia vemos que:

- en estado sólido: las partículas están unidas y no se desplazan.

- en estado líquido: las partículas pueden desplazarse pero sin alejarse mucho entre ellas.

- en estado gaseoso: las partículas están muy separadas y se mueven libremente.