Presentación para la clase de Principios de Química con los temas de Estados de agregación de la materia, e influencia de la presión y temperatura en los cambios de estado de la materia

1. Estado de agregación de la
materia
Influencia de la presión y
temperatura en los cambios
de estado de la materiaPrincipios Básicos de Química | CLEU GDL 3 E

2. Estados de agregación
de la materia

3. Todo en el Universo está
formado por materia.
La materia se puede encontrar
en 3 estados de agregación

4. Dadas las condiciones
existentes en la superficie
terrestre, sólo algunas
sustancias pueden
hallarse de modo natural
en los tres estados, tal es
el caso del agua.
La mayoría de sustancias
se presentan en un estado
concreto. Así, los metales
o las sustancias que
constituyen los minerales
se encuentran en estado
sólido y el oxígeno o el
CO2 en estado gaseoso

5. Estados físicos de la
materia
Sólido Líquido Gaseoso

6. Se caracterizan por
tener forma y volumen
constantes.
Esto se debe a que las
partículas que los forman
están unidas por
unas fuerzas de atracción
grandes de modo que ocupan
posiciones casi fijas.
En el estado sólido las
partículas solamente pueden
moverse vibrando u oscilando
alrededor de posiciones fijas
Sólidos

7. Líquidos
Al igual que los sólidos,
tienen volumen constante.
Las partículas están unidas por
unas fuerzas de atracción menores
que en los sólidos, por esta razón
las partículas de un líquido pueden
trasladarse con libertad.
El número de partículas por unidad
de volumen es muy alto, por ello
son muy frecuentes las colisiones
y fricciones entre ellas.
Así se explica que los líquidos no
tengan forma fija y adopten la
forma del recipiente que los
contiene. También se explican
propiedades como la fluidez o
la viscosidad.

8. Gaseoso
 Al igual que los líquidos, no
tienen forma fija pero, a
diferencia de éstos, su
volumen tampoco es fijo.
 También son fluidos, como
los líquidos.
En los gases, las fuerzas
que mantienen unidas las
partículas son muy
pequeñas. En un gas el
número de partículas por
unidad de volumen es
también muy pequeño.
 Las partículas se mueven
de forma desordenada, con
choques entre ellas y con
las paredes del recipiente
que los contiene.

9. Gases y sus propiedades
Expansibilidad sus
partículas se mueven
libremente, de modo
que ocupan todo el
espacio disponible.
Compresibilidad tiene
un límite, si se reduce
mucho el volumen en
que se encuentra
confinado un gas éste
pasará a estado
líquido.

10. Influencia de la presión
y la temperatura en los
cambios de estado de
la materia

11. Teoría cinética y presión.
 La presión que ejerce un gas sobre las paredes
del recipiente que lo contiene son debidas a los
choques que tienen lugar entre las partículas del
gas y dichas paredes. La variación de la presión
de un gas encerrado en un recipiente puede tener
lugar por alguna de estas razones:
 Por una variación de la temperatura manteniendo
constante el volumen del recipiente que contiene
el gas:
 Un aumento de la temperatura aumenta la
energía cinética media de las partículas, lo que
provoca una mayor velocidad de las mismas y una
mayor intensidad en los choques contra las
paredes: aumenta la presión del recipiente que
contiene el gas.
 Un enfriamiento disminuirá la energía cinética
media y las partículas chocaran con menos
intensidad contra las paredes: disminuye la
presión del recipiente que contiene el gas.

12. Teoría cinética y temperatura.
 La Temperatura es una propiedad de la
materia que está relacionada con la
distribución de la energía calorífica
entre la materia de un cuerpo.
Normalmente la temperatura mide
la energía cinética media de las
partículas:
 A mayor energía cinética media (mayor
movimiento de las partículas) mayor
choque entre ellas, mayor temperatura.
 A menor energía cinética media (menor
movimiento de las partículas) habrá
menos choques entre ellas, menor
temperatura.

13. Los cambios de estado
 Una sustancia puede variar de
estado dependiendo de la
temperatura a la que se
encuentre. Cuando hablamos de
que el agua está en estado
líquido, el oxígeno en estado
gaseoso o el granito en estado
sólido nos estamos refiriendo a
su estado físico a temperatura
ambiente. Sin embargo, cuando
aumenta o disminuye la
temperatura una determinada
materia puede cambiar de
estado físico.

14. Los cambios de estado
Los cambios de estado que
pueden producirse por aumento
de la temperatura son la Fusión y
la Vaporización. Los cambios de
estado que pueden producirse por
disminución de la temperatura son
la Licuefacción y la Solidificación.
Los cambios de estado
anteriores son graduales, pero
existe un cambio de estado más
drástico en el que se pasa
directamente de sólido a gas o
viceversa. En ambos casos, se
denomina Sublimación, siendo
más común el caso de la
transformación de un gas a un
sólido al bajar la temperatura de
forma muy acusada.

15. Fusión
La fusión es el proceso
mediante el cual un material en
estado sólido se transforma en
líquido al aumentar la
temperatura. La temperatura a la
cual se produce este cambio de
estado se le denomina Punto de
Fusión. Cada materia tiene su
propio punto de fusión.

16. Vaporización
Este proceso consiste en el
paso de una sustancia en estado
líquido a estado gaseoso al
aumentar la temperatura. Este paso
se produce generalmente al
aplicarle calor y en este caso se
denomina EBULLICIÓN. A la
temperatura en la que ocurre este
cambio de estado se le denomina
punto de ebullición.
Hay muchas sustancias líquidas
que si se dejan a temperatura
ambiente se van transformando
poco a poco en gas sin que haya un
aumento de la temperatura, como le
ocurre a las colonias. Este proceso
especial de cambio de estado se
llama EVAPORACIÓN y sucede sólo
en la superficie.

17. Licuefacción o Condensación
En este cambio de estado se
produce el paso de un gas a estado
líquido, por un proceso inverso a la
ebullición. Este cambio sucede
también a la misma temperatura.
En la naturaleza existe un
proceso de condensación muy
curioso que sucede cuando la
temperatura de la superficie
terrestre es muy baja, en el
amanecer de los días fríos. En este
caso, cuando la temperatura baja,
entonces el vapor de agua del aire
se condensa y se deposita sobre la
superficie de las hojas de las
plantas formando gotas de rocío. A
la temperatura a la que esto ocurre
se le denomina punto de rocío.

18. Solidificación
La solidificación es el proceso
por el cual una sustancia que está
en estado líquido se transforma en
una sustancia sólida al disminuir
la temperatura. La temperatura a
la cual sucede el proceso es la
misma que el proceso inverso o
fusión.

19. Sublimación
En algunas ocasiones muy especiales, un material
sólido puede transformarse directamente en gas o, al
contrario, un gas puede solidificarse sin pasar por el
estado líquido. A estos procesos tan especiales e
inversos entre sí se les denomina con el nombre de
Sublimación.

20. Cambios en la Masa, el Volumen y la
Densidad durante los cambios de
estado
Durante los cambios de estado, la masa de una cierta cantidad de
materia no varía, puesto que no le ha añadido ni quitado materia a la
cantidad inicial. Es decir, que tan sólo ha ocurrido un cambio en la
disposición de las partículas que componen dicha materia, pero el
número de partículas que la componen sigue siendo la misma. Sin
embargo, el espacio que ocupan las partículas de la materia varía al
aumentar o al disminuir la temperatura. Por eso, en los cambios de
estado si se produce una variación del volumen. En el estado sólido, las
partículas están más próximas entre sí que en el estado líquido, por lo
que habrá menos espacio entre ella. Esto provoca que el volumen
ocupado por una materia en estado sólido sea menor que el volumen
ocupado por esa misma cantidad de materia en estado líquido. Del
mismo modo, una materia en estado gaseoso presenta sus partículas
muy separadas, alejadas unas de otras y dejando grandes espacios
entre ellas. Por eso, el volumen que ocupan una materia en estado
gaseoso es mucho mayor que el ocupado por esa materia en estado
líquido.
Ya que la densidad es el cociente entre la masa y el volumen, cuando
una cierta cantidad de materia en estado sólido aumenta su
temperatura hasta que pasa a estado líquido y luego a estado gaseoso,
también experimentará un cambio en la densidad.
La masa o cantidad de materia es la misma en los tres estados por los
que pasa la materia pero el volumen aumenta al pasar de estado sólido a
líquido y de éste a estado gaseoso. Por lo tanto, la densidad de la
materia en estado sólido será mayor que la densidad en estado líquido y,
por último, en estado gaseoso la materia presentará una menor
densidad.

21. Bibliografía
 http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interacti
va_materia/curso/materiales/estados/estados1.htm
 http://platea.pntic.mec.es/pmarti1/educacion/3_eso_materiales
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 http://www.biblioteca.upibi.ipn.mx/Archivos/Material%20Didac
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 http://www.rincondelasciencias.com/1.4.3.pdf