UD2: ESTADOS DE AGREGACIÓN_2ºESO

ESTADOS DE AGREGACIÓN

SDA3 Física y Química 2ºESO

" Todos sabemos que la luz viaja más rápido que el sonido. Es por eso que algunas personas parecen brillantes hasta que las escuchamos hablar. "

Albert Einstein

PRESENTACIÓN DE LA UNIDAD

¿QUÉ HAREMOS?

¿QUÉ APRENDEREMOS?

¿QUÉ INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN USAREMOS?

¿QUÉ EVALUAREMOS?

Índice

1. La teoría cinética de la materia (TCM)

2. Características de los estados de agregación

3. Presión y temperatura

4. Leyes de los gases

5. Los cambios de estado

6. Gráficas de cambio de estado

Gracias

LA TEORÍA CINÉTICA DE LA MATERIA (TCM)

la teoría cinética de la materia (tcm)

Para explicar cómo la materia se organiza en tres estados, cómo se comporta la materia es cada estado, y cómo es posible la transformación entre estados, se ha desarrollado la Teoría Cinética de la materia.

POSTULADOS DE LA TEORÍA CINÉTICA

• La materia es discontinua. La materia, sea cual sea su estado, está formada por partículas diminutas. Estas partículas son características de cada sustancia, independientemente de su estado de agregación .

• Estas partículas están en continuo movimiento. Este movimiento es diferente en cada estado (más libre en los gases y solamente de vibración en los sólidos). Las partículas se mueven aleatoriamente en todas direcciones, tanto más deprisa cuanto mayor es la temperatura.

• Las partículas que forman la materia se atraen entre sí. Estas fuerzas serán más intensas en los sólidos mientras que en los gases serán prácticamente inexistentes.

los estados de agregación según la tcm

SÓLIDO

GAS

LÍQUIDO

• Fuerzas entre partículas muy intensas.
• Esto no les permite dejar sus posiciones fijas., solo pueden vibrar ligeramente.
• Estructuras ordenadas.

• Las fuerzas entre partículas son más débiles que en el sólido.
• Las partículas se desplazan unas con respecto a otras.
• Estado más desordenado que en el sólido.

• Las fuerzas de atracción son casi nulas.

• Las partículas están muy separadas unas de otras y se mueven a gran velocidad.
• Es el estado más desordenado.

CARACTERÍSTICAS DE LOS ESTADOS DE AGREGACIÓN

características de los estados de agregación

La materia se presenta en tres estados: sólido, líquido y gaseoso. En la naturaleza, sólo algunas sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso del agua. Sin embargo, 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.

características de la materia

Compresión

Difusión

Fluir

Viscosidad

Es un fenómeno que ocurre cuando una sustancia se puede entremezclar con otra. Los gases se difunden muy rápido, los líquidos más lentos y en los sólidos casi no existe.

Comprimirse es la capacidad de disminuir su volumen bajo la acción de una fuerza. Por tanto, los sólidos no son compresibles, los líquidos apenas y los gases muy compresibles.

Es la resistencia al movimiento de los fluídos. Por tanto, cuanto más viscosa es una sustancia, más dificilmente fluye.

Capacidad de moverse de un lugar a otro de forma progresiva.La materia en estado gaseoso o líquido se denomina también materia fluída.

características de los estados de agregación

características de los estados de agregación

PRESIÓN Y TEMPERATURA

la presión

La presión es una magnitud derivada que se define como la fuerza ejercida sobre unidad de superficie. En el caso de la presión de un gas es la fuerza que ejercen las partículas que lo constituyen al colisionar sobre la superficie. ¿Y por qué ejercen cierta fuerza sobre las paredes del recipiente? Según la TCM, se debe a que las partículas del gas, en su continuo movimiento, chocan entre sí y contra las paredes del recipiente. Cuanto mayor sea la presión, mayor será su movimiento y el número de choques entre las partículas y con las paredes del recipiente.

Su unidad en el SI es el pascal, Pa, en honor a Blaise Pascal. La presión se mide con un aparato llamado manómetro.

La presión atmosférica

La presión atmosférica es la presión que ejerce la atmósfera debido a su peso sobre la superficie de los cuerpos que están en contacto con ella. Se mide con un aparato que se llama barómetro. Este valor disminuye con la altitud, puesto que, a medida que ascendemos, la masa de aire que ejerce presión sobre nosotros es menor. La presión a nivel del mar es de 1013 mb o 1 atm.

La temperatura y sus escalas de medición

La temperatura es una magnitud fundamental que mide la energía cinética media de las partículas de un sistema. Esta energía es mayor cuanto más rápido se muevan las partículas. De acuerdo con la TCM, cuando aumenta la temperatura de un sistema también lo hace la energía cinética de las partículas que lo constituyen. Su unidad en el SI es el Kelvin, K. Pero existen otras escalas de medición como la escala Celsius o Fahrenheit.

LEYES DE LOS GASES

LEYES DE LOS GASES

• Las leyes de los gases ideales muestran la relación entre la presión, el volumen y la temperatura de un gas.

• Para observar cómo varía una de estas tres magnitudes (magnitud dependiente), se mantiene constante otra (magnitud controlada) y se hace variar la tercera de ellas (magnitud independiente).

• Para el estudio de estas leyes, consideraremos que los gases se comportan de forma ideal, es decir, que las partículas que componen el gas ocupan un volumen despreciable frente al del recipiente que lo contiene, siendo las fuerzas de atracción entre ellas nulas.

LEYES DE LOS GASES IDEALES

LEYES DE LOS GASES IDEALES

LEY DE GAY-LUSSAC

LEY DE BOYLE -MARIOTTE

LEY DE CHARLES

Cuando un gas experimenta transformaciones a temperatura constante, al disminuir el volumen del recipiente, la presión aumenta, y viceversa.

Cuando un gas experimenta transformaciones a volumen constante, al aumentar la temperatura, la presión también aumenta, y viceversa.

Cuando un gas experimenta transformaciones a presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen también aumenta, y viceversa.

EXPERIMENTOS SOBRE LAS leyes de los gases ideales

LOS CAMBIOS DE ESTADO

LOS CAMBIOS DE ESTADO

Un cambio de estado es el cambio físico que experimenta un sistema material al pasar de un estado de agregación a otro. En un cambio de estado no cambia la naturaleza de las partículas que forman el sistema material.Sea cual sea el cambio de estado, se cumple que: - T es un valor fijo: es una propiedad específica - Son reversibles: puede volver al estado original. - En el proceso LA TEMPERATURA NO VARÍA

LOS CAMBIOS DE ESTADO

TEMPERATURAS DE CAMBIO DE ESTADO

A cada cambio progresivo le corresponde uno regresivo. La temperatura a la que ocurre cada pareja de cambios de estado, para una presión dada, es idéntica y característica de cada sustancia.

• La temperatura de fusión (Tf) es la temperatura a la que ocurren la fusión y la solidificación..
• La temperatura de ebullición (Te) es la temperatura a la que ocurre el cambio de estado de vaporización en toda la masa del líquido, la ebullición. A esta temperatura ocurre simultáneamente la condensación del gas a líquido.

Las temperaturas de fusión y ebullición son características de cada sustancia, por tanto, se trata de propiedades específicas, que nos permiten diferenciar una sustancia de otr

FuSIÓN Y SOLIDIFICACIÓN

vaporización y condensación

SUBLIMACIÓN Y SUBLIMACIÓN INVERSA

GRÁFICAS DE CAMBIOS DE ESTADO

gráficas de cambios de estado

Para estudiar de forma experimental los cambios de estado, tenemos que realizar medidas precisas de la temperatura de la materia que estamos calentando o enfriando para que se produzca el cambio de estado durante todo el tiempo que dure el proceso.

• Gráfica de calentamiento: cuando calentamos un sistema, le estamos suministrando energía térmica que hace que las partículas se muevan a mayor velocidad. Esto puede provocar un cambio de estado progresivo, si la temperatura alcanza el valor de la de fusión o ebullición.

• Gráfica de enfriamiento: si partimos ahora de un vapor y enfriamos, es decir, eliminamos energía, provocaremos cambios regresivos y una disminución de la temperatura.

gráficas de cambios de estado

actividad 1: gráficas de cambios de estado

actividad 2: gráficas de cambios de estado

¡Muchas Gracias!