Fenómenos
físicos y Fenómenos químicos
Estados
de agregación de la Materia
Cambios
de estado de la materia
Métodos
de separación de muestras.
Fenómenos
físicos y Fenómenos Químicos.
Introducción. Se llama
fenómeno a la modificación o cambio que
experimenta la materia bajo la acción de las diferentes formas de energía
Fenómenos Físicos. Son las
modificaciones o cambios que no alteran la naturaleza intima de las sustancias
o que solo lo hacen de una manera aparente y transitoria.
Estos fenómenos desaparecen al cesar la fuerza
o energía que las origina. En su mayoría son fenómenos reversibles. Algunos
ejemplos son: Cambios de estado, fusión de la cera, disolución de cualquier
sustancia, dilatación de un metal, etc.
Fenómenos químicos. Son las
modificaciones o cambios que alteran la naturaleza intima de la materia. En su
mayoría son fenómenos no reversibles. Al finalizar el cambio se tiene otra
sustancia con propiedades diferentes a la original. Ejemplos la combustión, la corrosión de los
metales, fermentación.
cambios de estado aplicaciones vida cotidiana
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PLASMA CONDENSADO BOSE-EINSTEIN ESTADO SÓLIDO:
ESTADO
LÍQUIDO
ESTADO
GASEOSO
Distintos
ejemplos en donde podemos observar gases. Plasma (cuarto estado de la
materia)
En
física
y química,
el plasma
(o gas ionizado) es un gas
parcialmente ionizado compuesto principalmente de electrones,
iones
(cationes)
libres y partículas neutras en el que los electrones de los orbitales
externos se han separado del átomo. Este estado de agregación, a veces denominado
cuarto estado de la materia,
fue identificado por primera vez por Sir William Crookes en 1879, y fue denominado
"plasma" por Irving Langmuir. En
condiciones normales, cualquier átomo que pierde un electrón lo recupera
pronto atrapando otro. Pero a temperaturas
muy altas, los átomos se mueven muy rápidamente y las colisiones entre ellos
son lo suficientemente violentas como para liberar sus electrones. En la
atmósfera solar, una gran parte de los átomos están permanentemente
"ionizados" por estas colisiones y el gas se comporta como un
plasma. A
diferencia de los gases fríos (como el aire a la temperatura ambiente), los
plasmas conducen la electricidad y se ven fuertemente influidos por los
campos magnéticos. El Sol
está formado por plasma. También lo está la ionosfera,
que comienza a unos 70- Condensado Bose-Einstein
(quinto estado de
la materia) Otro
estado de la materia es el condensado de Bose-Einstein (CBE), predicho en 1924 por Santyendra Nath Bose y Albert Einstein, y
obtenido en 1995
. Este estado
es llamado el
quinto estado de
la materia. En este
estado todos los
átomos se unen
fuertemente perdiendo su
identidad y forman
una sola onda cuántica
de partículas. Este estado es
todo lo contrario
al plasma, porque sus
partículas en vez
de separarse se
condensan. Esto ocurre a bajísimas temperaturas.
FUSIÓN Es el
cambio de estado
que ocurre cuando
una sustancia pasa
de estado sólido a
líquido, por aumento
de temperatura SOLIDIFICACIÓN Es el
cambio de estado que ocurre
cuando una sustancia
pasa del estado
líquido al sólido,
por disminución de
la temperatura |
SUBLIMACIÓN
Es
el cambio de
estado que ocurre
cuando una sustancia pasa del estado
gaseoso al sólido,
por disminución de
la temperatura, sin
pasar por el
estado líquido intermedio y
viceversa.
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LICUACIÓN
Es el
cambio de estado
que ocurre cuando
una sustancia pasa del estado gaseoso
al líquido, por
aumento en la presión. Es necesario también disminuir la
temperatura.
Ejemplos.
Licuación del Nitrógeno. La temperatura es tan baja (196ºC)
que las propiedades de algunas sustancias cambian espectacularmente. Las flores
se solidifican y si las golpeas se quiebran. La diferencia entre el vapor y el
gas es que el primero se condensa y el segundo se licúa.
CONDENSACIÓN
Es el
cambio de estado
que ocurre cuando
una sustancia pasa
del estado de
vapor al líquido,
por disminución de
la temperatura.
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FUSIÓN Y SOLIDIFICACIÓN |
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Al
encender una vela vemos que la cera cercana a la llama comienza a derretirse
(se vuelve líquida, se funde, o sea ha alcanzado el PUNTO DE FUSIÓN). Cuando
la cera líquida se aleja de la llama de la vela disminuye su temperatura y
vuelve al estado sólido, se solidifica, o sea ha alcanzado el PUNTO DE SOLIDIFICACIÓN. También
podemos observar el fenómeno de FUSIÓN cuando se derrite el HIELO, un HELADO. El ejemplo más claro de SOLIDIFICACIÓN lo observamos cuando colocamos AGUA en el congelador, y la misma pasa del estado LÍQUIDO al SÓLIDO. |
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SUBLIMACIÓN Sólo
algunas sustancias pueden pasar del estado SÓLIDO al GASEOSO y del GASEOSO al
SÓLIDO, sin pasar por el estado líquido intermedio. Comercialmente esta
propiedad es aprovechada en la NAFTALINA, que tiene facilidad para pasar del
estado SÓLIDO al estado de VAPOR. Explicación del gráfico: Calentamos
en un vaso de precipitados el IODO SÓLIDO, veremos que se transforma en
VAPOR, sin pasar por el estado LÍQUIDO, este proceso se llama SUBLIMACION. Este
vaso de precipitados lo tapamos con una superficie fría, en este caso un
balón al que le agregamos agua, para evitar que el vapor de iodo eleve
peligrosamente su temperatura. El
VAPOR de IODO chocará con el fondo del balón, y la rápida disminución de la
temperatura hará que el IODO vuelva al estado SÓLIDO en la forma de pequeños
cristales, que podremos observar si levantamos, como se muestra a la
izquierda, el balón. |
EBULLICIÓN
- EVAPORACIÓN
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CUANDO
HERVIMOS AGUA EN UNA OLLA Al calentar
agua en una cacerola la temperatura de toda su masa
empieza a aumentar, observamos
al cabo de un tiempo que en la superficie hay burbujas y desprendimiento de
vapor, entonces toda la masa de agua cambia de estado, se ha alcanzado el
PUNTO DE EBULLICIÓN.
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CUANDO
SERVIMOS UN CAFÉ o TÉ El líquido
(café o té) que se encuentra en la superficie pasa al estado de vapor,
se EVAPORA. La EVAPORACIÓN se produce por aumento de la
temperatura en la superficie del líquido como en los ejemplos citados. Otro
ejemplo similar podría ser el agua de mar, que en su superficie pasa al
estado de vapor. Este
fenómeno también puede ocurrir por acción del viento, facilitando que se
seque la ropa. Si no existiera no usaríamos perfumes o colonias, no podríamos
percibir el olor de las comidas con facilidad. LICUACIÓN -
LICUACIÓN - CONDENSACIÓN |
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EL GAS ENVASADO Cuando compramos un encendedor a gas, o una garrafa, el gas contenido dentro de cualquiera de ellos se encuentra en estado líquido. Para que el gas pueda envasarse en estado líquido debió ser sometido a presión, mediante el proceso denominado LICUACIÓN. |
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EL VAPOR CHOCA CON UNA SUPERFICIE FRÍA El vapor al
chocar con una superficie más fría, disminuye su temperatura, y vuelve al
estado líquido original, este proceso se llama CONDENSACIÓN. Esto podemos
observarlo cuando el vapor de agua para preparar pastas choca contra la tapa
de la cacerola, donde formará pequeñas gotas que cubren la tapa; cuando en un
baño cerrado nos bañamos con agua caliente, el vapor de agua choca contra los
azulejos, los espejos, que son superficies frías, formando pequeñas gotitas
de agua que cubren azulejos y espejos. |
De acuerdo con la teoría atómica, la materia se
compone de partículas indivisibles muy pequeñas llamadas átomos. Los átomos al
agruparse siempre de una manera
particular forman las sustancias. Las sustancias son materiales tienen siempre
la misma composición.
Las
sustancias que están formadas de un mismo tipo de átomos se llaman elementos y
las que están formadas por mas de un
tipo de átomos se llaman compuestos
Los
elementos son sustancias simples que no
pueden descomponerse por métodos químicos en algo mas sencillo. En la actualidad se conocen un poco mas de
103 elementos diferentes, 92 de los cuales son naturales y el resto son
artificiales.
A la temperatura ambiente normal 11 elementos
son gases, H, O, N, F, Cl, He, Ne, Ar, Kr, Xe
y Rn y el
resto son gases.
Diez
elementos constituyen el 99% de la masa de la corteza terrestre, el agua
oceánica y la atmósfera. El oxigeno el mas abundante, constituye el 50% de la
masa.
Los
elementos se representan por símbolos y están ordenados por el numero atómico y
sus propiedades en una estructura llamada tabla periódica.
Los
compuestos Están formados por elementos en proporciones definidas, se
representan por formulas y la mínima unidad es la molécula.
Mezclas.
La
mayoría de las sustancias que utilizamos y tenemos contacto a diario no son
elementos ni compuestos, son mezclas de sustancias puras. El aire, la tierra,
el cemento, la madera, el vino, la gasolina, la leche y los refrescos son mezclas
Las
mezclas pueden ser sólidas, liquidas y gaseosas. Tarea
Las
soluciones tienen diámetros de partícula entre 0.5 ángstrom hasta tres ángstrom
(1 angstrom=1x10-8cm) Los sistemas de
dispersión son coloidales y suspensiones
Los
coloides tiene diámetros de partícula que oscilan
entre 10 y 1000 ángstrom
Métodos de separación de Mezclas
Los
métodos de separación de mezclas incluyen la decantación, la filtración, la centrifugación,
la destilación, la extracción, la cristalización, la sublimación, la
solubilidad, la cromatografía, etc.
Tarea
ejemplo de cada una de ellas.
Hacer
una lista de elementos compuestos y mezclas de productos comerciales 10 de cada
uno
Hacer
una lista de mezclas liquidas sólidas y gaseosas. 10 de cada una
Hacer
una lista de los tipos de mezclas, sus fases su denominación y un ejemplo
Hacer
una lista de las características de mezclas homogéneas y heterogéneas
Hacer
una lista de Sistemas de dispersión.
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