LA MATERIA Y LOS CAMBIOS DE ESTADO – MODELO CINETICO CORPUSCULAR – LEYES DE LOS GASES

En éste contenido se describirá características y propiedades de la materia. Se desarrolla el modelo cinético – corpuscular para comprender las características de los estados de la materia, el comportamiento de los gases y para explicar lo que ocurre durante los cambios de estado.

Contenido digital

·         Los estados de la materia:

La materia puede presentarse en distintos estados. Los más comunes son: sólido, líquido y gaseoso. Cada uno posee características y propiedades que lo identifican. Algunas de esas características pueden detectarse mediante los sentidos.

Para ello podrás observar el siguiente vídeo:

https://www.santillanaenlinea.com/f%C3%ADsica-y-qu%C3%ADmica-ii/los-cambios-de-estado/

Luego visitá el siguiente link y resolvé las actividades finales que te propone

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estados/estados1.htm

·         Propiedades de los gases:

Como en el estado gaseoso las fuerzas de atracción entre las partículas son casi inexistentes, éstas pueden moverse en todas las direcciones y alejarse entre sí lo máximo posible. Por este motivo, la materia en estado gaseoso no tiene ni forma ni volumen propios, se la puede expandir o comprimir fácilmente, y tiene muy baja densidad.

La presión de los gases está relacionada con la intensidad con que las partículas chocan contra las paredes del recipiente que los contenga. A mayor cantidad de choques, mayor es la presión del gas.

La temperatura se relaciona con la energía cinética de las partículas del gas, que depende de su velocidad. Cuanto más rápido se mueven, mayor es la energía cinética y por lo tanto, mayor es la temperatura.

http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/3esofisicaquimica/3quincena3/3q3_index.htm

Ingresá a la siguiente página del sitio EDUCAPLUS: http://www.educaplus.org/gases/index.html

Desplázate hacia abajo hasta “LABORATORIO” leé las instrucciones y entra en la sala de BOYLE y a la sala de CHARLES.

Realizá las experiencias, observá los gráficos que se forman y compará con los gráficos que se presenta en tu libro. Por ejemplo:

Luego de haber leído y recorrido todos los recursos en línea, para éste tema ¿qué aprendiste acerca de las leyes de los gases?

¿Qué tema te interesó más?

¿Qué tema no entendiste?

Una manera de comprobarlo es poder realizar un esquema mental o red conceptual

¿Te animás? Un ejemplo…

LOS CAMBIOS DE ESTADO: GRÁFICAS DE CALENTAMIENTO Y ENFRIAMIENTO

La materia se encuentra habitualmente en tres estados de agregación: el sólido, el líquido y el gaseoso. Una misma sustancia aparece en uno u otro estado en función de las condiciones de presión y temperatura a las que se encuentre sometida, por lo que mediante la variación de estas se puede conseguir la transformación entre dos estados diferentes.

La forma más sencilla, o más evidente, de cambio de estado es la que tiene lugar por modificación de la temperatura, mediante intercambio de calor entre el sistema material y su entorno. Este proceso puede ocurrir en dos sentidos:

• Por calentamiento: las sustancias sólidas pasan a estado líquido o gaseoso (cambios de estado progresivos).

• Por enfriamiento, las sustancias gaseosas pasan a estado líquido o sólido (cambios de estado regresivos).

Según la teoría cinético-molecular, al aumentar la temperatura de una sustancia, se produce un incremento de la energía cinética media de sus partículas, por lo que estas adquieren mayor movilidad, venciendo las fuerzas de cohesión que existen en estado sólido y, en menor medida, en estado líquido, hasta llegar a ser despreciables en estado gaseoso. En sentido inverso, al disminuir la temperatura las partículas pierden movilidad y van dominando las interacciones atractivas que conducen a agrupaciones entre ellas y a estados de agregación cada vez más ordenados. Los cambios de estado pueden ocurrir, por tanto, de dos maneras entre cada uno de los estados físicos, denominándose, en cada caso, de la siguiente manera:

• El cambio de estado sólido a estado líquido se denomina fusión. El proceso inverso se conoce como solidificación.

• El cambio de estado líquido a estado gaseoso se denomina vaporización. El proceso inverso se llama condensación, aunque también licuación.

• El cambio directo entre el estado sólido y el estado gaseoso (sin pasar por el estado líquido) se conoce, en ambos sentidos, como sublimación, distinguiéndose: sublimación progresiva (el salto de sólido a gas) y sublimación regresiva o inversa (o condensación de gas a sólido).

Durante las transiciones la temperatura no varía, ya que todo el intercambio energético está vinculado al paso de un estado a otro. En el caso de la fusión, la temperatura a la que transcurre se denomina punto de fusión (en el que coexisten en equilibrio el sólido y el líquido), que es característico de cada sustancia (o mezcla de sustancias). Para la mayoría de las sustancias, entre las que se encuentra el agua, la temperatura de solidificación (congelación) coincide con la de fusión.

Por su parte, la vaporización puede producirse de dos maneras:

• Por ebullición, cuando todas las partículas alcanzan la temperatura necesaria para que se produzca el cambio de estado, conocida como punto de ebullición y que, como en la fusión, se mantiene constante durante el cambio de estado. Es lo que ocurre, por ejemplo, cuando calentamos agua hasta que comienza a hervir.

• Por evaporación, cuando solo una parte de las partículas, generalmente superficiales, son capaces de escapar al estado gaseoso. Este tipo de vaporización tiene lugar a temperaturas inferiores a la de ebullición y es responsable, por ejemplo, de que los charcos se evaporen o se seque la ropa húmeda.

En algunas sustancias, como el yodo o la naftalina, se observa que el paso a estado gaseoso se produce directamente desde el estado sólido, sin pasar por el estado líquido. Esta “evaporación” desde el estado sólido es lo que se conoce como sublimación, y la temperatura a la cual ocurre se denomina punto de sublimación.

La representación gráfica de la temperatura de una sustancia o sistema con respecto al tiempo conduce a las gráficas de calentamiento o enfriamiento en las que se visualizan perfectamente los cambios de estado y las variaciones de temperatura entre ellos:

Gráfica de calentamiento de una sustancia inicialmente sólida que se funde a 17 ºC y entra en ebullición a 115 ºC.

Gráfica de enfriamiento de un gas que condensa a 78 ºC y se congela a -15 ºC.

El cuarto estado de la materia y el TV de Plasma

El cuarto estado de la materia y el TV de Plasma

El plasma es el cuarto estado de la materia, además de los conocidos sólido, líquido y gaseoso. Es un gas en el que los átomos han perdido electrones, han quedado con una carga eléctrica positiva  y están  moviéndose libremente.
Una pantalla de plasma está formada por muchos pequeños compartimentos llamados "celdas", ubicados entre dos láminas de cristal, que contienen una mezcla de gases (neón y xenón). Mediante una corriente eléctrica esta mezcla se convierte en plasma. Para más detalles sobre el funcionamiento de un TV de plasma puedes mirar el siguiente video.

Aquí les dejo un enlace a unas animaciones que les pueden ayudar a  visualizar mejor los cambios de estado desde el punto de vista de las partículas. No es fácil imaginar lo que no vemos a simple vista, así que debemos emplear todos los medios a nuestro alcance, incluidas estas útiles animaciones de computadora.

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estados/cambios.htm

http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/indice.htm

• Elasticidad: Es una propiedad que poseen algunos materiales o cuerpos por la que recuperan la forma cuando cesa la acción de la fuerza que los deformaba. Ejemplo: elástico.

• Brillo: Es el aspecto que ofrece la superficie de un mineral al reflejar la luz.

El brillo puede ser:
Metálico: semejante al que tiene un metal.
Adamantino: como el de los diamantes.
Nacarado: parecido al del nácar de las perlas.
Vítreo: como el del vidrio de las ventanas.

• La dureza: Es la oposición que presentan los materiales a ser rayados.
  El vidrio y el diamante son materiales duros, pues es difícil rallarlos.
  El yeso, por el contrario, es un material más blando; se raya con facilidad.
• Resistencia: Es la propiedad de ciertos materiales, como el acero, para soportar grandes esfuerzos. Dichos materiales se emplean para elaborar estructuras que deban soportar mucho peso (puentes, rascacielos,...)
• Punto de Ebullición: Llamamos Punto de ebullición de una sustancia a la temperatura a que se produce la ebullición de dicha sustancia. A nivel microscópico ocurre que casi todas las partículas tienen energía suficiente para escapar del líquido y liberarse en forma de gas.

• Punto de fusión: Fusión es el proceso por el que una sustancia sólida al calentarse se convierte en líquido. Es el proceso inverso a la solidificación. Llamamos punto de fusión de una sustancia a la temperatura a la que se produce su fusión. Es una propiedad física característica de cada sustancia. Mientras el sólido cambia de estado sólido a estado líquido, la temperatura se mantiene constante.
• Tenacidad: Es la oposición que presenta un cuerpo sólido al fraccionamiento (rotura).
• Maleabilidad: Propiedad por la cual los metales se pueden transformar hasta láminas.
• Ductibilidad: Propiedad por la cual los metales se pueden transformar hasta alambres o hilo.
• Viscosidad: Es la resistencia que presenta los fluidos en su desplazamiento. Esta dificultad disminuye al aumentar la temperatura.
• Expansibilidad: Propiedad que presenta un cuerpo de tener capacidad para ocupar un volumen mayor; ej: gases

Cuadro conceptual de Materia (clase: 22/05/17)

Normas de Laboratorio

SEGURIDAD Y RIESGOS EN EL LABORATORIO

 

             NORMAS PARA EL TRABAJO EN EL LABORATORIO. 

1.      Una vez que el alumno o alumna  ingresa en el laboratorio, el profesor/a le asignará su lugar de trabajo. No puede retirarse hasta que finalice la clase.

2.      No se colocarán libros, útiles, ropa, etc. sobre la mesa de trabajo; solamente la hoja del protocolo, carpeta de apuntes, calculadora y tabla periódica.

3.      Está prohibido ingresar al laboratorio, o permanecer en él, ingiriendo alimentos, caramelos o bebidas, tomando mate, mascando chicle, etc.

4.      Para trabajar el alumno o alumna debe quitarse la gorra, bufanda, campera o saco largo.  Si usa cabello largo debe recogérselo adecuadamente, principalmente si se va a trabajar con el mechero encendido. Tampoco es permitido que cuelguen libremente collares y/o caravanas.

5.      Antes de comenzar a trabajar el alumno o alumna deberá verificar si dispone de todo el material necesario. Si falta algo, debe comunicárselo a su profesor/a. NUNCA deberá tomar material o sustancias de otras mesas por iniciativa propia.

6.      Cada alumno o alumna debe conservar su lugar de trabajo. Se deberá hablar lo necesario, con corrección y en voz baja.

7.      Ante la duda de realizar una manipulación de la cual no se está seguro, se deberá consultar al profesor. Se deberá tener presente en todo momento que se trabaja con material costoso y con sustancias que pueden resultar peligrosas si se hace un uso indebido de ellas.

8.      Se deberá LEER CUIDADOSAMENTE la etiqueta de cada frasco antes de utilizarlo. Los reactivos corrosivos, como ácidos o álcalis, deberán ser manipulados con especial precaución, principalmente cuando son concentrados.

9.      No se tocarán las sustancias químicas con las manos, ni se probará ninguna sustancia ni solución. No se realizará otras operaciones que no sean las que se indican en el protocolo.

10.   Los sobrantes de sustancias utilizadas NUNCA REGRESAN A LOS FRASCOS DE ORIGEN. Los líquidos se arrojarán a la pileta dejando correr bastante agua. Las sustancias sólidas, papel de filtro, fósforos, etc. nunca se echan en la pileta, se arrojan, envueltos en un papel, a la papelera.

11.   En caso de heridas, quemaduras, intoxicación u otro accidente, SE DEBERÁ INFORMAR INMEDIATAMENTE AL PROFESOR.

12.   Al terminar la hora de trabajo las mesas deben quedar limpias y ordenadas, el material lavado y los frascos bien tapados. Las balanzas limpias y apagadas. Los aparatos eléctricos apagados. Las llaves de agua y de gas deben quedar cerradas.

13.   Todo el material que el alumno o alumna rompa por desconocimiento de la técnica o por no estar prestando atención a lo que está haciendo deberá reponerlo a la clase siguiente.

       ETIQUETAS EN LOS FRASCOS.  Para indicar los riesgos que pueden surgir al usar productos químicos se utilizan determinados símbolos en las etiquetas de los frascos que nos aportan la información de manera clara.

       Pictogramas-  son representaciones que combinando figuras dibujos y colores, brindaninformación de manera concreta e independiente del idioma.

       Frases R y S – Indican riesgos específicos de trabajar con la sustancia y la conducta a trabajar de manera segura

Pantera Rosa. Propiedades de Materiales

Propiedades de los Materiales 4 2