sábado, 22 de abril de 2023

IntroducciónMediante el presente trabajo daremos a conocer los 4 estados de la materia. Sólido, líquido, gaseoso y plasmático. Los cuales por medio de cambios de presión o temperatura atraviesan fases para logar la transformación en el estado de dicha materia como por ejemplo: punto de fusión, solidificación, punto de ebullición, condensación, sublimación, desionización, ionización.

Es necesario recordar que estos cambios de estado solo incluyen cambios a nivel físico pero no cambian su estructura química.

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Solido

Los objetos en estado sólido es uno de los cuatro estados de agregación de la materia más conocidos y observables (siendo los otros gas, líquido y el plasma). Se presentan como cuerpos de forma definida; sus átomos de un sólido tienen una gran cohesión y adoptan formas bien definidas, lo que les confiere la capacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente. Son calificados generalmente como duros y resistentes, ya en ellos las fuerzas de atracción son mayores que las de repulsión.

Ciencias que estudian a los solidos

La física del estado sólido estudia de manera experimental y teórica la materia condensada, es decir, de líquidos y sólidos que contengan más de 1019 átomos en contacto entre sí.

La mecánica de sólidos deformables estudia propiedades microscópicas desde la perspectiva de la mecánica de medios continuos (tensión, deformación, magnitudes termodinámicas, etc.) e ignora la estructura atómica interna porque para cierto tipo de problemas esta no es relevante.

La ciencia de materiales se ocupa principalmente de propiedades de los sólidos como estructura y transformaciones de fase.

La química del estado sólido se especializa en la síntesis de nuevos materiales.

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Propiedades:

Cohesión elevada; Tienen una forma definida y memoria de forma, presentando fuerzas elásticas restituidas

si se deforman fuera de su configuración original A efectos prácticos son incompresibles, Resistencia a la fragmentación; Fluidez muy baja o nula Dureza: Hay sólidos que no pueden ser rayados por otros más blandos. El diamante es un

sólido con dureza elevada. Alta densidad: Los sólidos tienen densidades relativamente altas debido a la cercanía de

sus moléculas por eso se dice que son más “pesados”

Manteniendo constante la presión a baja temperatura los cuerpos se presentan en forma sólida y encontrándose entrelazados formando generalmente estructuras cristalinas. Esto confiere al cuerpo la capacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente. Son, por tanto, agregados generalmente rígidos, incompresibles (que no pueden ser comprimidos), duros y resistentes. Poseen volumen constante y no se difunden, ya que no pueden desplazarse. En los amorfos, por el contrario, las partículas que los constituyen carecen de una estructura ordenada.

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Fases

La fusión es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia del estado sólido al estado líquido por la acción del calor. Cuando se calienta un sólido, se transfiere calor a los átomos, los cuales vibran con más rapidez a medida que ganan energía.

Solidificación es el paso de un líquido a solido por medio de enfriamiento. Sublimación es cuando un sólido pasa a estado gaseoso sin pasar un estado líquido. Deposición es un proceso termodinámico en el cual un gas se transforma en un sólido

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sólido

gaseosolíquido

Solidificación

Fusión Deposición

Sublimación

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Liquido

El estado líquido es un estado de agregación de la materia intermedio entre el estado sólido y el estado de gas. Las moléculas de los líquidos no están tan próximas como las de los sólidos, pero están menos separadas que las de los gases. Las moléculas en el estado líquido ocupan posiciones al azar que varían con el tiempo. Las distancias intermoleculares son constantes dentro de un estrecho margen. En algunos líquidos, las moléculas tienen una orientación preferente, lo que hace que el líquido presente propiedades anisótropas (propiedades, como el índice de refracción, que varían según la dirección dentro del material).

Los líquidos presentan tensión superficial y capilaridad, generalmente se dilatan cuando se incrementa su temperatura y pierden volumen cuando se enfrían, aunque sometidos a compresión su volumen es muy poco variable a diferencia de lo que sucede con otros fluidos como los gases. Los objetos inmersos en algún líquido están sujetos a un fenómeno conocido como flotabilidad.

Su forma es esférica si sobre él no actúa ninguna fuerza externa. Por ejemplo, una gota de agua en caída libre toma la forma esférica.

Como fluido sujeto a la fuerza de la gravedad, la forma de un líquido queda definida por su contenedor. En un líquido en reposo sujeto a la gravedad en cualquier punto de su seno existe una presión de igual magnitud hacia todos los lados, tal como establece el principio de Pascal. Si un líquido se encuentra en reposo, la presión hidrostática en cualquier punto del mismo viene dada por:

Donde es la densidad del líquido, es la gravedad (9,8 m/s) y es la distancia del punto considerado a la superficie libre del líquido en reposo. En un fluido en movimiento la presión no necesariamente es isótropa, porque a la presión hidrostática se suma la presión hidrodinámica que depende de la velocidad del fluido en cada punto.

La densidad de los líquidos suele ser algo menor que la densidad de la misma sustancia en estado sólido. Algunas sustancias, como el agua, son más densas en estado líquido

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Propiedades

Viscosidad Fluidez Tensión superficial Capilaridad

Fases

Punto de fusión Es la fase mediante la cual un sólido pasa al estado líquido por medio de calor.

Solidificación es el paso de un líquido a solido por medio de enfriamiento. Vaporización es cuando un líquido pasa a gaseoso mediante el aumento de temperatura. Condensación es el cambio de estado en el que se pasa de forma gaseosa a liquida, es

decir el proceso inverso a la ebullición.

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liquido

solidificacion fusion

solidogas

vaporizacion condensacion

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Gas

Se denomina gas al estado de agregación de la materia en el cual, bajo ciertas condiciones de temperatura y presión, sus moléculas interaccionan solo débilmente entre sí, sin formar enlaces moleculares, adoptando la forma y el volumen del recipiente que las contiene y tendiendo a separarse, esto es, expandirse, todo lo posible por su alta energía cinética. Los gases son fluidos altamente compresibles, que experimentan grandes cambios de densidad con la presión y la temperatura. Las moléculas que constituyen un gas casi no son atraídas unas por otras, por lo que se mueven en el vacío a gran velocidad y muy separadas unas de otras.

Propiedades:

Las moléculas de un gas se encuentran prácticamente libres, de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio en el cual son contenidos.

Los gases ocupan completamente el volumen del recipiente que los contiene. Los gases no tienen forma definida, adoptando la de los recipientes que las contiene. Pueden comprimirse fácilmente, debido a que existen enormes espacios vacíos entre unas

moléculas y otras.

A temperatura y presión ambientales los gases pueden ser elementos como el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el cloro, el flúor y los gases nobles, compuestos como el dióxido de carbono o el propano, o mezclas como el aire.

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Fases

Punto de ebullición es cuando un líquido pasa a gaseoso mediante el aumento de temperatura.

Condensación es el cambio de estado en el que se pasa de forma gaseosa a liquida. Sublimación es cuando un sólido pasa a estado gaseoso sin pasar un estado líquido. Desionización es el cambio de un plasma a gas. Ionización es el cambio de un gas a plasma.

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gas

plasma

solido liquido

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Plasma

se denomina plasma al cuarto estado de agregación de la materia, un estado fluido similar al estado gaseoso pero en el que determinada proporción de sus partículas están cargadas eléctricamente y no poseen equilibrio electromagnético, por eso son buenos conductores eléctricos y sus partículas responden fuertemente a las interacciones electromagnéticas de largo alcance.[]

El plasma presenta características propias que no se dan en los sólidos, líquidos o gases, por lo que es considerado otro estado de agregación de la materia. Como el gas, el plasma no tiene una forma definida o un volumen definido, a no ser que esté encerrado en un contenedor; pero a diferencia del gas en el que no existen efectos colectivos importantes, el plasma bajo la influencia de un campo magnético puede formar estructuras como filamentos, rayos y capas dobles. Los átomos de este estado se mueven libremente; cuanto más alta es la temperatura más rápido se mueven los átomos en el gas, y en el momento de colisionar la velocidad es tan alta que se produce un desprendimiento de electrones.

Calentar un gas puede ionizar sus átomos (reduciendo o incrementado su número de electrones para formar iones), convirtiéndolo en un plasma. La ionización también puede ser inducida por otros medios, como la aplicación de un fuerte campo electromagnético mediante un láser o un generador de microondas, y es acompañado por la disociación de los enlaces covalentes, si están presentes.

El plasma es el estado de agregación más abundante de la naturaleza, y la mayor parte de la materia en el Universo. Ejemplos de estos son:

Los rayos de la tormenta La aurora boreal Las estrellas(el sol) Los vientos solares Las nebulosas

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Propiedades

No posee forma definida Es denso viscoso Es conductor de electricidad Soporta altas temperaturas

Fases Desionización es el cambio de un plasma a gas Ionización es el cambio de un gas a plasma

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Plasma Gas

Desionización

Ionización

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ConclusiónEn el trabajo realizado he aprendido a diferenciar los diferentes estados de la materia ya sea por sus características (fluidez, flotabilidad, dureza, conductor de electricidad, etc.) ó por la fuerza intermolecular que presentan, alta en sólidos, mediana en líquidos, baja en gaseoso y muy baja en plasma. También identificamos las distintas fases que atraviesa la materia para logar su cambio de estado con ejemplos de la vida cotidiana como por ejemplo solidificación (cuando el agua se hace hielo), Condensación (cuando las nubes de vapor de agua condensan y llueve), evaporación (cuando una tetera hierbe y el agua se evapora), fusión (cuando derretimos chocolate), Sublimación (el hielo seco) ionización (poner un fosforo dentro de un vaso formando plasma) entre otras fases. Por lo que resulta muy simple su comprensión.

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Solido liquido gaseoso plasma

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Bibliografía https://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_agregaci%C3%B3n_de_la_materia https://books.google.cl/books?

id=FMZyGccDI9EC&pg=PA93&dq=estados+de+la+materia&hl=es&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=estados%20de%20la%20materia&f=false

https://books.google.cl/books?id=ZM- qMxtLABUC&pg=PA129&dq=estados+de+la+materia&hl=es&sa=X&redir_esc=y#v=onepage&q=estados%20de%20la%20materia&f=false

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