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Los estados de la materia

Proyecto Salón Hogar

 

 

En la naturaleza, las sustancias se encuentran presentes en tres estados: sólido, líquido y gaseoso. Así, por ejemplo, el chocolate es sólido; el agua, líquida; y el oxígeno, gaseoso. Pero en ciertas condiciones estos elementos pueden cambiar su estado. Si el agua es sometida a temperaturas bajo los cero grados se convertirá en hielo, y por tanto su estado variará de líquido a sólido.

En el caso del chocolate, si se somete al calor se convertirá en líquido cuando alcanza lo que se conoce como punto de fusión, que se puede determinar según la temperatura que registra la sustancia al momento de convertirse en líquido.

 

Experimentando con sólidos

Los sólidos poseen volumen propio y forma definida, son rígidos y no fluyen.

Sólido, se refiere al estado físico de la materia en el que las muestras conservan su forma y tamaño. Los sólidos presentan una distribución regular de las partículas atómicas, iónicas o moleculares.

Los sólidos se caracterizan por su resistencia a cualquier cambio de forma, resistencia que se debe a la fuerte atracción entre las moléculas que los constituyen.

PARA INVESTIGAR
Averigua qué significa el término oxígeno líquido

Los líquidos

Las propiedades de los sólidos cambian completamente cuando se convierten en líquido, ya que la red de enlaces que mantiene sus moléculas unidas se rompe y estas vagan libremente. Esto explica por qué los líquidos pueden fluir (correr) casi por cualquier parte.

Cuando un líquido se calienta, las moléculas que lo componen giran cada vez más rápido, hasta que finalmente se desprenden para convertirse en gas, proceso que se denomina evaporación.

Actividades

  • Descubre el punto de ebullición
  • Líquidos miscibles y no miscibles

     
Definiciones para entender mejor los líquidos
Cohesión: es la fuerza de atracción entre dos moléculas de la misma naturaleza química.
Adherencia: es la fuerza de atracción entre moléculas de naturaleza química diferente.
Viscosidad: es la resistencia de un líquido a fluir, debida a la dificultad que presentan las moléculas de los líquidos para moverse unas sobre otras.
Capilaridad: es la facilidad que tienen los líquidos para subir en tubos capilares y llegar a grandes alturas.
Disolución o solución: es una mezcla homogénea en la cual intervienen dos fases (soluto y solvente).
Soluto: es la parte que va a ser disuelta.
Solvente: es la parte que disuelve.

 
Las partículas del agua
A diferencia de lo que ocurre con otras sustancias, el agua se expande y pierde densidad cuando se congela. Esta situación se produce porque cuando el agua se transforma en hielo, los lazos que existen entre sus moléculas están menos apretados que cuando están en estado líquido. Por esta razón, en los lugares donde la temperatura baja de los cero grados, el agua al congelarse rompe las tuberías o los estanques que la contienen.
Jan Baptist van Helmont
Antoine Lavoisier

Los gases

En 1648, el químico Jan Baptist van Helmont creó el vocablo gas, a partir del término griego kaos (desorden) para definir las características del anhídrido carbónico. Esta denominación se extendió luego a todos los cuerpos gaseosos y se utiliza para designar uno de los estados de la materia.

La principal característica de los gases respecto de los sólidos y los líquidos, es que no pueden verse ni tocarse, pero también se encuentran compuestos de átomos y moléculas.

La causa de que un gas sea tal se encuentra en sus moléculas, que se encuentran muy separadas unas de otras y se mueven en todas las direcciones. Al igual que ocurre con los otros dos estados de la materia, el gas también puede transformarse (en líquido) si se somete a temperaturas muy bajas. A este proceso se le denomina condensación.

La mayoría de los gases necesitan temperaturas muy bajas para lograr condensarse. Por ejemplo, en el caso del oxígeno la temperatura necesaria es de -183°C.

Actividad

  • Determinar la presencia de oxígeno en el aire
     
Robert Boyle y el estudio de los gases
El científico irlandés Robert Boyle fue una importante figura dentro del mundo científico del siglo XV. Se le atribuye los orígenes de las modernas ciencias físicas y químicas, ya que fue el primero en dar a estas disciplinas una orientación que se basaba en la precisión de las mediciones y en la racionalidad de las deducciones experimentales.

En sus análisis sobre el aire descubrió que este se podía comprimir, debido a que estaba constituido por minúsculas partículas que se movían en el vacío. Otros de sus importantes descubrimientos fue la expansión del agua al congelarse y la comprobación de que el aire es el medio en el cual se propaga el sonido.

 

Antoine Lavoisier
A este químico francés se le atribuye el descubrimiento del oxígeno, y es considerado uno de los fundadores de la química moderna. Estableció la ley de conservación de la materia y demostró que el aire está compuesto por oxígeno y nitrógeno. Sostuvo que la respiración no es una simple combustión del carbón, sino que contiene hidrógeno quemado con formación de vapor de agua, descubriendo así que los seres vivos utilizan el oxígeno del aire para la combustión de los alimentos, la cual produce energía. Realizó importantes trabajos sobre la nomenclatura química.

Fundación Educativa Héctor A. García