Estados de la Materia y Transformaciones de Fase

La partícula fundamental de la materia es la molécula; es decir, que las moléculas son las unidades más pequeñas que poseen las propiedades de una clase de materia.  Por esta razón, el movimiento molecular y las fuerzas intermoleculares determinan  muchas de las propiedades cualitativas de la materia, incluyendo su estado -  sólido, líquido, gaseoso o plasmático. 

 

Los sólidos poseen tanto forma como volumen definidos, razón por la cual son rígidos y no pueden fluir.  Esto se debe a que las moléculas de un sólido se encuentran en orden y equilibrio, y su único movimiento es vibratorio u oscilatorio en una posición fija.  La mayor parte de los sólidos tienen una estructura cristalina, como el diamante y el cloruro de sodio (la sal).

 

Los líquidos, también denominados fluidos, tienen un  volumen determinado pero su forma no es definida.  Dado que las moléculas de un líquido tienen libertad de movimiento, los líquidos toman la forma de los recipientes que los contienen.  Dependiendo de la atracción que tienen las moléculas de los líquidos entre sí y dependiendo de la temperatura a la cual se encuentran, hay líquidos que tienen menor fluidez que otros.  Esta propiedad se denomina viscosidad.    Usualmente, entre menor la atracción intermolecular y mayor la temperatura de un líquido, menor su viscosidad y mayor su fluidez.  Líquidos como la miel y la glicerina tienen viscosidad alta, mientras que la gasolina y el alcohol, tienen menor viscosidad. 

 

Los gases no poseen  forma ni volumen determinados.  Debido que los espacios entre moléculas son muy grandes y la atracción entre moléculas se ve reducida, los gases tienen la habilidad de expandirse y ocupar tanto la forma como el volumen de sus contenedores.   Los gases tienden a expandirse conforme la temperatura aumenta, pues las moléculas se mueven con mayor rapidez.  Si la temperatura disminuye, disminuyendo así el movimiento de las moléculas de un gas, estos se contraen y pueden incluso hacerse líquidos a muy bajas temperaturas. 

 

El plasma es un estado altamente energético, en el cual los átomos de los cuales están compuestas las moléculas, pierden sus electrones.  El estado plasmático existe en el sol y en los bombillos de luz fluorescente.

 

Transformaciones de Fase o Cambios de estado

Cuando la temperatura de una sustancia aumenta o disminuye, la energía que esta sustancia posee se ve alterada.  A su vez, los cambios de energía resultan en alteraciones en el movimiento de las moléculas de las sustancias, dando como resultado cambios en las fases o estados de la materia.  Estas transformaciones o cambios son fenómenos de naturaleza física, pues las sustancias continúan siendo las mismas químicamente.  Las transformaciones que sufre la materia son las siguientes:

 

Condensación: ocurre cuando hay un cambio de fase gaseosa a líquida.  Por ejemplo, el cambio del vapor a agua.

 

Ebullición o Evaporación: es  el paso de líquido a gas.  Esto es lo opuesto de la condensación.  Por ejemplo, cuando hervimos agua y esta se convierte en vapor.

 

Fusión: ocurre cuando un sólido se transforma en líquido.  Por ejemplo, esta transformación se da cuando un hielo se derrite para formar agua.

 

Solidificación: es el paso de líquido a sólido.  Esto es lo opuesto de la fusión.  Un ejemplo de este cambio de fase es la formación de hielo a partir de agua.

 

Sublimación: ocurre cuando un sólido cambia directamente a gas, sin pasar por la fase líquida.  Esta transformación se da, por ejemplo, en las bolitas de naftalina.

 

 


 

  Preguntas:

¿Falso o Verdadero?

  1. Al calentar agua pura, el vapor que se obtiene es una mezcla de hidrogeno y oxigeno.
  1. Al congelar un refresco, este no cambia en su composición química.

 

  1. La temperatura influye en las transformaciones de estado.
  1. El punto de fusión y el punto de solidificación es la misma temperatura.

5.  Unos cubos de hielo se derriten en un vaso. 

a.  el volumen total del agua es igual al volumen total de los cubos de hielo.

b.  el movimiento de las moléculas de agua ha incrementado, resultando en fusión.

c.  la energía de las moléculas ha disminuido, resultando en fusión.