Unidad 2 La materia y sus propiedades

Unidad 2 La materia y sus propiedades

1. Propiedades de la materia
2. La densidad
3. Teoría cinético-molecular
4. Estados de agregación de la materia
5. Cambios de estado y gráficas de calentamiento
6. El estado gaseoso: las leyes de los gases

¿Quién soy?

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Unidad 2 La metaria y sus propiedades

1. Propiedades de la materia
2. La densidad
3. Teoría cinético-molecular
4. Estados de agregación de la materia
5. Cambios de estado y gráficas de calentamiento
6. El estado gaseoso: las leyes de los gases

¿Qué es la materia?

La materia es todo aquello que posee masa y ocupa un lugar, es decir, tiene volumen.

Coche

Aire

Persona

Mesa

Agua

Mochila

Gato

Las propiedades de la materia

Propiedades específicas

Propiedades generales

Las propiedades específicas o características de la materia son aquellas que sí representan una característica especial que nos permite diferenciar un material de otro.

Las propiedades generales de la materia son aquellas que toda la materia posee por el mero hecho de existir y que no representan ninguna característica especial que nos permita diferenciar un material de otro.

Tarea en Edixgal

¿Propiedad general?

¿Propiedad específica?

Dureza: resistencia de un cuerpo a ser rayado.

Volumen: espacio que ocupa un cuerpo o sistema material.

Conductividad térmica: capacidad para conducir el calor.

Punto de fusión: temperatura a la que una sustancia cambia de estado entre sólido y líquido.

Punto de ebullición: temperatura a la que una sustancia cambia de estado entre líquido y gas.

Ductilidad: capacidad de un material para extenderse en hilos finos sin romper.

Propiedades organolépticas: son aquellas que podemos distinguir por los sentidos → el color, el olor, y el sabor de un cuerpo o sistema material.

Masa: cantidad de materia que tiene un cuerpo o sistema material

Tenacidad: resistencia de un cuerpo a romperse o deformarse por fuerzas externas.

Densidad: relación entre la masa y el volumen de un cuerpo o sistema material.

Maleabilidad: capacidad de un material para extenderse en láminas finas sin romper.

Conductividad eléctrica: capacidad para conducir la electricidad.

Elasticidad: capacidad para volver a su forma original después de una deformación.

¿Propiedad general?

¿Propiedad específica?

Estas propiedades NO nos permiten diferenciar unos tipos de materia de otros.

Estas propiedades SÍ nos permiten diferenciar unos tipos de materia de otros.

Masa: cantidad de materia que tiene un cuerpo o sistema material Volumen: espacio que ocupa un cuerpo o sistema material.

Dureza: resistencia de un cuerpo a ser rayado.Punto de fusión: temperatura a la que una sustancia cambia de estado entre sólido y líquido.Punto de ebullición: temperatura a la que una sustancia cambia de estado entre líquido y gas. Ductilidad: capacidad de un material para extenderse en hilos finos sin romper. Maleabilidad: capacidad de un material para extenderse en láminas finas sin romper. Conductividad térmica: capacidad para conducir el calor. Conductividad eléctrica: capacidad para conducir la electricidadTenacidad: resistencia de un cuerpo a romperse o deformarse por fuerzas externas. Elasticidad: capacidad para volver a su forma original después de una deformación. Propiedades organolépticas: son aquellas que podemos distinguir por los sentidos → el color, el olor, y el sabor de un cuerpo o sistema material. Densidad: relación entre la masa y el volumen de un cuerpo o sistema material.

¡Traeme esa muestra de ahí, la que tiene masa y ocupa volumen!

Pero doctor... ¡TODAS lo hacen!

Poniendo en orden nuestras ideas

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1. Propiedades de la materia
2. La densidad
3. Teoría cinético-molecular
4. Estados de agregación de la materia
5. Cambios de estado y gráficas de calentamiento
6. El estado gaseoso: las leyes de los gases

La densidad

Es una propiedad específica de la materia, que mide la relación existente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa.

La densidad

La densidad

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2. La densidad
3. Teoría cinético-molecular
4. Estados de agregación de la materia
5. Cambios de estado y gráficas de calentamiento
6. El estado gaseoso: las leyes de los gases

Teoría cinético-molecular

La teoría cinético-molecular (TCM) explica el comportamiento macroscópico (observado a simple vista) de la materia en los distintos estados de agregación a partir de su composición microscópica. Las hipótesis que propone (que ya han sido validadas por numerosos experimentos) pueden resumirse en los siguientes enunciados:

• La materia es discontinua, es decir, que está formada por partículas discretas muy pequeñas (átomos y moléculas). Entre partícula y partícula no hay nada, solo espacio vacío.

• Por encima del cero absoluto de temperatura, las partículas están en continuo movimiento (cuanto mayor sea la temperatura mayor será la velocidad de las partículas)

• Las fuerzas de cohesión (de atracción) entre las partículas, tienden a mantenerlas unidas. En los sólidos son más fuertes que en los líquidos, en los gases, sin embargo, son despreciables.

Teoría cinético-molecular

La teoría cinético-molecular (TCM) explica que las partículas tengan características diferentes dependiendo de si la materia se encuentra en un estado de agregación u otro:

Partículas en un sólido Partículas en un líquido Partículas en un gas

Están muy separadas y desordenadas. Se mueven en todas las direcciones y a mucha velocidad.

Están muy juntas y ordenadas. Tienen un movimiento mínimo de vibración que no afecta a la estructura ordenada.

Están bastante juntas (en contacto) pero desordenadas. Tienen más movilidad que en la materia sólida.

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Estados de agregación de la materia

La materia está presente en todo el Universo, pero no lo hace de una única manera, sino que está presente de distintas formas. A cada una de esas formas es a lo que llamamos estados de agregación.

Los tres estados habituales de la materia en nuestro entorno son: Existe un cuarto estado de la materia, conocido como plasma, que se encuentra en condiciones extremas de temperatura y presión.

• Sólido
• Líquido
• Gas

Estados de agregación de la materia

Estados de agregación de la materia

CARACTERÍSTICAS

Las características de los tres estados de agregación principales son:

Forma

Volumen

Compresibilidad

Fluidez

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4. Estados de agregación de la materia
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Cambios de estado

Si la temperatura de un objeto aumenta o disminuye hasta un cierto valor, éste puede comenzar a cambiar de estado de agregación. Los cambios de estado que pueda sufrir cualquier sustancia tienen lugar siempre a una misma temperatura; además,mientras dure el cambio de estado la temperatura de ésta no cambia hasta que no se haya transformado totalmente. Las dos temperaturas más importantes en los cambios de estado son las siguientes:

Punto de ebullición: es la temperatura a la cual una sustancia pasa de estado líquido a gaseoso o viceversa.

Punto de fusión: es la temperatura a la cual una sustancia pasa de estado sólido a líquido o viceversa.

Cambios de estado

Son los diferentes procesos por los que pasa un cuerpo o sistema material cuando cambia de un estado físico a otro.

La vaporización puede ocurrir mediante dos procesos diferentes:

• Por ebullición: el líquido tiene que alcanzar una temperatura concreta (punto de ebullición) para que ocurra. Es un proceso más rápido que la evaporación y ocurre en toda la masa del líquido.

• Por evaporación: es un proceso independiente de la temperatura (aunque cuanto más alta sea, más rápido es el proceso). Es un proceso, en general, lento y ocurre sólo en la superficie del líquido.

Cambios de estado

GRÁFICAS DE CALENTAMIENTO

Conociendo los puntos de fusión y de ebullición de una sustancia, podemos dibujar las gráficas de calentamiento o de enfriamiento de cualquier sustancia, las cuales sirven para estudiar cómo cambia latemperatura de una sustancia conforme avanza el tiempo. En estas gráficas la temperatura se representa en el eje vertical y el tiempo, en el eje horizontal: Con este tipo de gráficas representamos lo que le ocurre a un cuerpo sólido a medida que aumentamos su temperatura, pasando por su punto de fusión (donde cambiará a estado líquido) y después por su punto de ebullición (donde cambiará a estado gaseoso).

Gráfica de calentamiento

Gráfica de enfriamiento

Cambios de estado

GRÁFICAS DE CALENTAMIENTO

Cambios de estado

GRÁFICAS DE CALENTAMIENTO

Cambios de estado

GRÁFICAS DE CALENTAMIENTO

Gráfica de calentamiento del agua

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6. El estado gaseoso: las leyes de los gases

El estado gaseoso

Para poder describir el comportamiento de un gas, utilizaremos una serie de variables que describen el gas en su conjunto, sin preocuparse de cómo está constituido:

Presión (P)

Temperatura (T)

Volumen (V)

Nos indica la cantidad de choques de las partículas con las paredes del recipiente que contiene el gas. A mayor número de choques mayor será la presión.

Nos indica el espacio que ocupa el gas o bien el del recipiente que lo contiene.

Nos indica la velocidad a la que se mueven las partículas; a mayor temperatura, mayor velocidad.

1 atm = 760 mmHg 1 atm = 760 Torr 1 atm = 101325 Pa

1 L = 1 dm3

El estado gaseoso

Las leyes de los gases

Como ya hemos comentado, el comportamiento de los gases depende de la presión, temperatura y volumen de forma que cuando una de ellas cambia, afecta a las demás. La relación entre estas variables viene dada por 3 leyes fundamentales, las leyes de los gases. Las leyes de los gases son experimentales, es decir, han sido deducidas a partir de resultados obtenidos en el laboratorio. En orden cronológico, son las siguientes:

Ley de Boyle-Mariotte (1662): T = constante

Ley de Charles (1789): P = constante

Ley de Gay-Lussac (1802): V = constante

El estado gaseoso

Las leyes de los gases

Ley de Boyle-Mariotte (1662): T = constante

Establece que si la temperatura de un gas permanece constante, su presión y su volumen son inversamente proporcionales (cuando uno aumenta, el otro disminuye, y viceversa).

P1 · V1 = P2 · V2

El estado gaseoso

Las leyes de los gases: Ley de Boyle-Mariotte (ejemplo)

El estado gaseoso

Las leyes de los gases

Ley de Charles (1789): P = constante

Establece que si la presión de un gas permanece constante, su volumen y su temperatura son directamente proporcionales, es decir, si aumenta la temperatura, también lo hará el volumen, y viceversa

Ley de Gay-Lussac (1802): V = constante

El estado gaseoso

Las leyes de los gases: Ley de Charles (ejemplo)

El estado gaseoso

Las leyes de los gases

Ley de Gay-Lussac (1802): V = constante

Establece que si el volumen de un gas permanece constante, la presión y la temperatura son directamente proporcionales, es decir, si aumenta la temperatura, también lo hará la presión, y viceversa.

El estado gaseoso

Las leyes de los gases: Ley de Gay-Lussac (ejemplo)

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