ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA Estado Sólido La materia está en estado sólido cuando posee forma y volumen propios, que tiende a recuperar si ha sido modificado por acción de alguna fuerza externa. Características Tiene una relativa ordenación espacial de sus átomos en una estructura. Tienen la capacidad para soportar tensiones. Son resistentes a la deformidad. Las distancias que separan los nudos de las redes son pequeñas por lo que consecuentemente la fuerza intermolecular o COHESION es muy potente. Su volumen es muy constante y su forma es propia. Cohesión Tienen un movimiento mínimo. La única posibilidad de movimiento de partículas es la vibración. Ya que la atracción es mayor que la repulsión. Volumen Poseen un volumen constante. Los sólidos poseen elasticidad de volumen y forma. Sin embargo, las variaciones de volumen que los sólidos son capaces de experimentar alcanzan, por lo general, valores muy pequeños de modo que solo la elasticidad de forma suele tener importancia. Forma Tienen forma constante. Pueden ser ordenadas, semi-ordenadas o desordenadas. La resistencia que los sólidos ofrecen a las variaciones de forma se pone en manifiesto en su dureza, rigidez y elasticidad. La ductilidad, maleabilidad y fragilidad de los sólidos son propiedades en virtud de las cuales pueden producirse en ellos deformaciones permanentes. Atracción y Repulsión Poseen una relativa ordenación espacial de sus átomos en una estructura en tres dimensiones. En donde la atracción siempre es mayor que la repulsión. Estado Líquido Las moléculas que constituyen las materias se atraen entre sí mediante fuerzas de intensidad variable. La situación vibratoria de las moléculas que marca la transición entre el estado sólido y el gaseoso es el estado líquido, pauta intermedia en los estados de agregación de la materia. Un líquido es un fluido que mana bajo la acción de fuerzas débiles y que se adapta a la forma que lo contiene. Características Se caracterizan por ser fácilmente miscibles debido a que las moléculas tienden a moverse desordenadamente, así pues, cuando las partículas pertenezcan a dos clases diferentes, la combinación de ambas se producirá con rapidez. Cohesión El espacio mínimo que existe entre sus moléculas hace que los líquidos sean prácticamente incompresibles en comparación con los fluidos gaseosos. La naturaleza e intensidad de las fuerzas de cohesión hace que puedan variar dentro de amplios márgenes. Atracción y Repulsión Tienen una mayor fuerza de atracción intermolecular que los gases. Existe una cierta tendencia a la ordenación molecular, aunque las partículas mantienen cierta libertad de movimientos que los diferencia de los cuerpos sólidos. Volumen Definido y constante. Son elásticos, lo que significa que después de haber sido comprimidos por la acción de una fuerza, recobran exactamente su volumen original cuando la fuerza desaparece. En otros términos, se necesita la misma fuerza para aumentar el volumen de un líquido que para disminuirlo en un porcentaje determinado. Forma Los líquidos adoptan la forma del recipiente que los contiene, aunque en pequeñas cantidades tienden a la esfericidad debido a la tensión superficial y forman gotas sin disminuir el volumen, ya que la relación entre la superficie aumenta. Tensión superficial Es una fuerza debida a la desigual atracción que sufren en las distintas direcciones las moléculas que se encuentran en la superficie de un líquido. Tales moléculas son atraídas mas fuertemente hacia abajo y lateralmente por las moléculas cercanas de la masa líquida que hacia arriba por las moléculas mas alejadas y muy separadas del vapor de agua. El resultado es que tiende siempre a contraerse y reducir su superficie. Estado Gaseoso Es aquella forma de agregación de la materia en la que los cuerpos presentan una serie de propiedades físicas y químicas, la más significativa de las cuales queda definida por la condensación de las moléculas y las fuerzas que se establece entre ellas. Características El estado gaseoso presenta un movimiento libre y desordenado, esto significa choque e impulso. Tiende a expandirse debido a la fuerza repulsiva (tensión), que se genera debido al choque de moléculas del gas contra las paredes del recipiente que lo contiene. Cohesión Mínima, casi no existe. Las moléculas se encuentran comparativamente alejadas unas de otras y las fuerzas reciprocas son de muy escasa magnitud. Atracción y Repulsión En este caso la atracción es menor que la repulsión. Volumen El volumen varía. El volumen de un gas es el espacio en el cual sus moléculas se desplazan de forma arbitraria y con tendencia a la expansión. La unidad para los gases es el centímetro cúbico. Forma Varía de acuerdo al recipiente que los contiene y tiende a expandirse debido a la fuerza repulsiva que se genera entre sus átomos o moléculas. PROPIEDADES FÍSICAS Y QUIMICAS Propiedad intensiva, h (eta) Las propiedades intensivas son aquellas que no dependen de la cantidad de sustancia presente, por este motivo no son propiedades aditivas. Ejemplos de propiedades intensivas son la temperatura, la velocidad, el volumen específico (volumen ocupado por la unidad de masa). Observe que una propiedad intensiva puede ser una magnitud escalar o una magnitud vectorial. Propiedad extensiva, H (eta) Cuando la propiedad intensiva se multiplica por la cantidad de sustancia (masa) se tiene una propiedad que sí depende de la cantidad de sustancia presente y se llama propiedad extensiva, como ocurre con la masa, con la cantidad de movimiento y con el momento de la cantidad de movimiento. Todos los cuerpos tienen masa ya que están compuestos por materia. También tienen peso, ya que son atraídos por la fuerza de gravedad. Por lo tanto, la masa y el peso son dos propiedades diferentes y no deben confundirse. Otra propiedad de la materia es el volumen, porque todo cuerpo ocupa un lugar en el espacio. A partir de las propiedades anteriores surgen, entre otras, propiedades como la impenetrabilidad y la dilatabilidad. La materia está en constante cambio. Las transformaciones que pueden producirse son de dos tipos: - Físicas: son aquellas en las que se mantienen las propiedades originales de la sustancia ya que sus moléculas no se modifican. - Químicas: son aquellas en las que las sustancias se transforman en otras, debido a que los átomos que componen las moléculas se separan formando nuevas moléculas. Las propiedades físicas de la materia son el conjunto de características que permiten su estudio usando los sentidos o algún instrumento específico. Los científicos se han puesto de acuerdo en determinar que la materia posee ciertas propiedades que son: masa, peso, volumen y densidad. Masa En física, masa es la cantidad de materia que constituye un cuerpo determinado. Esta propiedad física no varía jamás, independiente del lugar donde se encuentre el cuerpo o de su volumen. Para medir la masa se utiliza un instrumento llamado balanza. Su valor debe ser expresado siempre en una de estas unidades: tonelada, kilogramo o gramo. Peso Esta propiedad física es la fuerza de atracción que ejerce la gravedad sobre la masa de un cuerpo. A diferencia de la masa, esta propiedad varía dependiendo en el lugar donde se encuentre el cuerpo. Por ejemplo, cualquier objeto pesará más si está situado a nivel del mar que si se encuentra en lo alto de una montaña, pero su masa seguirá siendo la misma. Más sorprendente aún es la variación del peso en la Tierra v/s la Luna, ya que en el satélite el peso disminuye considerablemente. El peso se mide con un instrumento llamado dinamómetro y su unidad se expresa en Newton (N). El dinamómetro está formado por un resorte con un extremo libre y posee una escala graduada en unidades de peso. Para saber el peso de un objeto solo se debe colgar del extremo libre del resorte, el que se estirará; mientras más se estire, más pesado es el objeto. Volumen El volumen de un cuerpo es el espacio que éste ocupa. Para medirlo, se debe ver cuantas veces entra en él una unidad de volumen utilizada como unidad de medida. Esta unidad se llama metro cúbico, y corresponde a un cubo de un metro de lado. Para medir volúmenes mayores y menores que el metro cúbico, se utilizan sus múltiplos y submúltiplos, que aumentan o disminuyen de 1.000 en 1.000. Densidad Densidad La densidad es una característica de cada sustancia . Nos vamos a referir a líquidos y sólidos homogéneos . Su densidad, prácticamente, no cambia con la presión y la temperatura ; mientras que los gases son muy sensibles a las variaciones de estas magnitudes. LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA “Ley de la conservación de la materia” La cantidad de materia se mide por su peso; como el peso permanece constante durante cualquier reacción química, la materia también permanece constante. Ley de Lavosier o de conservación de la masa ( publicada en 1789) En un sistema aislado la masa se mantiene constante, lo que implica que la masa total de reactivos es igual a la masa total de las sustancias que se obtienen tras la reacción. La conservación de la masa: Un cambio ya sea físico o químico no provoca la creación de destrucción de materia sino únicamente un reordenamiento de las partículas constituyentes Ley de las proporciones definidas: Cuando varios elementos se combinan para formar un compuesto la relación entre las masas de cada uno de ellos es siempre constante. Ley las proporciones múltiples: Cuando al unirse dos elementos pueden formar más de un compuesto, las cantidades de un elemento que se unen con una cantidad fija de otro elemento, para formar en cada caso un compuesto diferente, está en una relación de número sencillos. Ley de los equivalentes: Los pesos de diferentes sustancias que se combinan con un mismo peso de otra dan la relación en que ellos se combinan entre sí multiplicada por un número sencillo. Lo anterior conduce a fijar a cada elemento un numero que representa su peso de combinación relativo a los demás, pudiendo tener algunos elementos más de un peso equivalentes (por ejemplo el azufre).