MENDIETA RAMIREZ ERNESTO

PEREZ CORTES MARCO ANTONIO

TOVAR GARCIA ANGEL GABRIEL

En física y química se observa que, para cualquier cuerpo o agregado material considerado, modificando las condiciones de temperatura, presión o volumen se pueden obtener distintos estados de agregación, denominados estados de agregación de la materia, con características peculiares.

                           

ESTADO SÓLIDOManteniendo constante la presión, a baja temperatura los cuerpos se presentan en forma sólida tal que los átomos se encuentran entrelazados formando generalmente estructuras cristalinas, lo que confiere al cuerpo la capacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente. Son, por tanto, agregados generalmente rígidos, duros y resistentes. El estado sólido presenta las siguientes características:

•Fuerza de cohesión (atracción). •Vibración. •Tiene forma propia. •Los sólidos no se pueden comprimir. •Resistentes a fragmentarse. •Volumen definido. •Puede ser orgánico o inorgánico.

Los sólidos se forman cuando las fuerzas de atracción entre moléculas individuales son mayores que la energía que causa que se separen. Las moléculas individuales se encierran en su posición y se quedan en su lugar sin poder moverse. Aunque los átomos y moléculas de los sólidos se mantienen en movimiento, el movimiento se limita a una energía vibracional y las moléculas individuales se mantienen fijas en su lugar y vibran unas al lado de otras. A medida que la temperatura de un sólido aumenta, la cantidad de vibración aumenta, pero el sólido mantiene su forma y volumen ya que las moléculas están encerradas en su lugar y no interactúan entre sí. Para ver un ejemplo de esto, pulsar en la siguiente animación que muestra la estructura molecular de los cristales de hielo.

Los sólidos se caracterizan por su resistencia a cualquier cambio de forma, lo que se debe a la fuerte atracción que hay entre las moléculas que lo constituyen; es decir, las moléculas están muy cerca unas de otras.

ESTADO LIQUIDOIncrementando la temperatura el sólido se va "descomponiendo" hasta desaparecer la estructura cristalina alcanzándose el estado líquido, cuya característica principal es la capacidad de fluir y adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene. En este caso, aún existe una cierta ligazón entre los átomos del cuerpo, aunque de mucha menor intensidad que en el caso de los sólidos. El estado líquido presenta las siguientes características:

•Fuerza de cohesión menor (regular) •Movimiento-energía cinética. •Sin forma definida. •Toma el volumen del envase que lo contiene. •En frío se comprime. •Posee fluidez. •Puede presentar fenómeno de difusión.

Los líquidos se forman cuando la energía (usualmente en forma de calor) de un sistema aumenta y la estructura rígida del estado sólido se rompe. Aunque en los líquidos las moléculas pueden moverse y chocar entre sí, se mantienen relativamente cerca, como los sólidos. Usualmente, en los líquidos las fuerzas intermoleculares (tales como los lazos de hidrógeno que se muestran en la siguiente animación) unen las moléculas que seguidamente se rompen. A medida que la temperatura de un líquido aumenta, la cantidad de movimiento de las moléculas individuales también aumenta. Como resultado, los líquidos pueden “circular” para tomar la forma de su contenedor pero no pueden ser fácilmente comprimidas porque las moléculas ya están muy unidas. Por consiguiente, los líquidos tienen una forma indefinida, pero un volumen definido..

La materia que a temperatura ambiente se mantiene rígida, como metales y minerales, son llamados sólidos y es que sus moléculas no giran, sino que vibran en su lugar.

El hierro, cobre, plata, plomo, etc., son metales que incrementando sus temperaturas, ellos se funden, entrando en estado líquido. 

ESTADO GASEOSOPor último, incrementando aún más la temperatura se alcanza el estado gaseoso. Los átomos o moléculas del gas se encuentran virtualmente libres de modo que son capaces de ocupar todo el espacio del recipiente que lo contiene, aunque con mayor propiedad debería decirse que se distribuye o reparte por todo el espacio disponible. El estado gaseoso presenta las siguientes características:

•Fuerza de cohesión casi nula. •Sin forma definida. •Sin volumen definido. •Se puede comprimir fácilmente. •Ejerce presión sobre las paredes del recipiente que los contiene. •Los gases se mueven con libertad.

     Cuando el aire esta saturado y la temperatura desciende se produce el fenómeno llamado condensación.       Esto sucede cuando una masa de aire cálido y húmedo se eleva a la atmósfera y encuentra capas de aire más frío. En este caso el vapor se condensa. o sea  que pasa del estado gaseoso al líquido.

De joven, recuerdo haber visto asombrado como hervía el agua en una cacerola. Al buscar la explicación de por qué se formaban las burbujas, creí por un tiempo que el movimiento del agua calentada llevaba aire hacia el fondo de la cacerola que después se elevaba en forma de burbujas a la superficie. No sabía que lo que estaba pasando era aún más mágico de lo que imaginaba: las burbujas no eran de aire, en realidad eran agua en forma de gas.

Los gases se forman cuando la energía de un sistema excede todas las fuerzas de atracción entre moléculas. Así, las moléculas de gas interactúan poco, ocasionalmente chocándose. En el estado gaseoso, las moléculas se mueven rápidamente y son libres de circular en cualquier dirección, extendiéndose en largas distancias. A medida que la temperatura aumenta, la cantidad de movimiento de las moléculas individuales aumenta. Los gases se expanden para llenar sus contenedores y tienen una densidad baja. Debido a que las moléculas individuales están ampliamente separadas y pueden circular libremente en el estado gaseoso, los gases pueden ser fácilmente comprimidos y pueden tener una forma indifinida

Los diferentes estados de la materia han confundido a la gente durante mucho tiempo. Los antiguos griegos fueron los primeros en identificar tres clases (lo que hoy llamamos estados) de materia, basados en sus observaciones del agua. Pero estos mismos griegos, en particular el filósofo Thales (624 - 545 BC), sugirió, incorrectamente, que puesto que el agua podía existir como un elemento sólido, líquido, o hasta gaseoso bajo condiciones naturales, debía ser el único y principal elemento en el universo de donde surgía el resto de sustancias. Hoy sabemos que el agua no es la sustancia fundamental del universo, en realidad, no es ni siquiera un elemento

Para entender los diferentes estados en los que la materia existe, es necesario entender algo llamado Teoría Molecular Cinética de la Materia. La Teoría Molecular Cinética tiene muchas partes, pero aquí introduciremos sólo algunas. Uno de los conceptos básicos de la teoría argumenta que los átomos y moléculas poseen una energía de movimiento, que percibimos como temperatura. En otras palabras, los átomos y moléculas están en movimiento constante y medimos la energía de estos movimientos como la temperatura de una sustancia. Mientras más energía hay en una sustancia, mayor movimiento molecular y mayor la temperatura percibida

Consecuentemente, un punto importante es que la cantidad de energía que tienen los átomos y las moléculas (y por consiguiente la cantidad de movimiento) influye en su interacción. Al contrario que simples bolas de billar, muchos átomos y moléculas se atraen entre sí como resultado de varias fuerzas intermoleculares, como lazos de hidrógenos, fuerzas van der Waals y otras. Los átomos y moléculas que tienen relativamente pequeñas cantidades de energía (y movimiento) interactuarán fuertemente entre sí, mientras que aquellos con relativamente altas cantidades de energía interactuarán poco, si acaso.

Toda la materia puede existir, al menos en principio, en los tres estados o formas: sólido, líquido y gaseoso. Existe un cuarto estado, denominado plasma, que no es más que un conjunto de partículas gaseosas cargadas eléctricamente (que los químicos llamamos iones), positivas y negativas, es decir, globalmente neutro (aunque el plasma no existe en la Tierra bajo condiciones normales, y sólo se puede estudiar durante unos instantes en cámaras especiales que lo producen artificialmente).

Esta figura muestra los cuatro estados de la materia: sólido, líquido, gaseoso, y plasma. Si tomas al agua como un ejemplo de materia, los primeros tres estados son los siguientes: hielo (sólido), agua (líquido), vapor(gaseoso). El estado de plasma del agua estaría formado por núcleos de hidrógeno y electrones.

Esta figura muestra los cuatro estados de la materia: sólido, líquido, gaseoso, y plasma. Si tomas al agua como un ejemplo de materia, los primeros tres estados son los siguientes: hielo (sólido), agua (líquido), vapor(gaseoso). El estado de plasma del agua estaría formado por núcleos de hidrógeno y electrones.

La mayoría de las sustancias son sólidas a temperaturas bajas, líquidas a temperaturas medias, y gaseosas a temperaturas altas; pero los estados no siempre están claramente diferenciados. Puede ocurrir que se produzca una coexistencia de fases cuando una materia está cambiando de estado; es decir, en un momento determinado se pueden apreciar dos estados al mismo tiempo.

Por ejemplo, cuando cierta cantidad de agua llega a los 100 ºC (en estado líquido) se evapora, es decir, alcanza el estado gaseoso; pero aquellas moléculas que todavía están bajo los 100 ºC se mantienen en estado líquido. Cuando observamos el vapor que asciende desde un charco pequeño en un día caluroso, estaríamos comprobando lo anterior, pues apreciaríamos tanto el agua en estado líquido como el agua en estado gaseoso (coexistencia de dos fases).

  

. Estado sólido (hielo, nieve): casquetes polares, glaciares cumbres de altas montañas. Estado líquido (el más abundante): océanos, mares, ríos, lagos, lagunas, arroyos y aguas subterráneas.

Estado gaseoso (vapor): humedad atmosférica (formando parte del aire que nos rodea como un gas transparente), neblina y nubes, entre otros.

DISTINTOS EJEMPLOS DONDE PODREMOS ENCONTRAR SOLIDOS :

DISTINTOS EJEMPLOS DONDE PODEMOS OBSERVAR LIQUIDOS :

DISTINTOS EJEMPLOS DONDE PODEMOS OBSERVAR GASES :