Estados de la materia
M.Ed. Cecilia Fernández.
Estados de la materia
La materia está formada por átomos y
moléculas. Se puede presentar en las
siguientes fases:
Supercondensado Bose-Einstein.
Sólido.
Líquido.
Gaseoso.
Plasma.
Otro.
El estado condensado
Bose - Einstein
Características
 Se presenta a temperaturas cercanas al
cero absoluto, -273ºC o 0K. A esta
temperatura la materia no tiene
movimiento, no hay energía.
 La materia puede estar en dos lugares al
mismo tiempo.
 Los objetos se comportan a la vez como
partículas y como ondas (Schrödinger).
El estado condensado
Bose - Einstein
El estado condensado
Bose - Einstein
Características
Los átomos están confinados en una
región del espacio.
La interacción entre los átomos es muy
débil.
A los átomos los afecta la gravedad, caen como
si fueran rocas, pero siguen siendo un gas. Se
comportan como sólidos, pero no lo son.
El estado condensado
Bose - Einstein
Se ha llegado al estado Bose Einstein con
el rubidio, el helio y el sodio.
El estado condensado
Bose - Einstein
Propiedades
 La materia en este estado presenta
superconductividad.
 Y superfluidez (no hay viscosidad, no hay
fricción).
Sólido
Sólido
Características
Los átomos ocupan posiciones más o menos
fijas, sólo pueden vibrar, y esas vibraciones
aumentan cuando aumenta la temperatura.
Tienen forma definida.
Tienen volumen definido.
Resisten fuerzas que tienden a variar su forma y
volumen.
Sólido
Características
Las fuerzas de cohesión o adhesión son
intensas.
Fuerzas de cohesión son fuerzas de atracción
entre moléculas o átomos de la misma clase.
Por ejemplo la cohesión de las moléculas
mantiene unido al vidrio.
Fuerzas de adhesión son las fuerzas de
atracción entre moléculas o átomos que no son
de la misma clase. Por ejemplo la adherencia
entre las moléculas de goma y las de papel, se
utiliza para unir dos hojas de papel.
Sólidos
Pueden ser: Amorfos o cristalinos.
Amorfos: no tienen una estructura que se
repite; los átomos y moléculas se colocan al
azar como si fuera un líquido. Ejemplos: vidrio,
hule, hueso, lava, arcilla, cera y algunos
plásticos.
Sólidos
Cristalinos:
Las partículas están
colocadas siguiendo un patrón que se
repite en el espacio tridimensional.
Ejemplos:
cristales de sodio, azúcar,
cuarzo, diamante, sulfato de cobre.
Sólidos
Una diferencia más entre los sólidos
amorfos y los cristalinos es que al
contacto con el calor, o cuando la
temperatura aumenta, los amorfos se
reblandecen, mientras que los cristalinos
también lo hacen, pero llega a un punto de
temperatura donde pasan de sólido a
líquido inmediatamente llamado punto de
fusión.
Sólidos
Con algunos sólidos se pueden hacer
aleaciones: mezclas de metales fundidos que
al enfriarse forman sólidos con características
especiales: más duros, menos corrosivos, más
resistentes pero livianos. Ejemplos:
Bronce: cobre y estaño.
Latón: zinc y cobre.
Sólidos
Acero: hierro y carbón.
Álnico: aluminio, níquel y cobalto. Tiene
propiedades magnéticas.
Propiedades de los sólidos
Elasticidad: Si se somete un barra sólida a
tensión, los átomos se separan un poco, si se
trata de comprimir un sólido, las fuerzas
interatómicas resisten estos cambios y si las
deformaciones no son muy grandes, el cuerpo
recobra su forma cuando los fuerzas dejan de
actuar sobre él.
Propiedades de los sólidos
Dureza: Consiste en rayar la superficie de
un sólido con otro (Escala de Mohs), el
más duro es el diamante.
Propiedades de los sólidos
Conductividad térmica.
Conductividad eléctrica: conductores todos los metales
como el cobre, plata, oro. y aisladores como el vidrio, la
madera seca y plásticos, la cerámica y otros.
Dilatación térmica.
Al aumentar la temperatura, la energía interna de las
moléculas aumenta y las fuerzas de cohesión se debilitan,
los átomos entonces tienen mayor movilidad (energía
cinética) y el sólido se convierte en un líquido.
Cuando los sólidos se funden, su volumen aumenta en un
15% aproximadamente, porque ocurre un aumento en el
espacio libre entre las moléculas y los átomos que lo
forman.
Líquido
Características
Las moléculas y los átomos no están fijos.
No tienen forma definida, toman la forma del recipiente.
Tienen volumen definido.
Líquido
Características
No soporta fuerzas paralelas a su superficie
porque fluye, pero si puede soportar fuerzas
normales (perpendiculares), como la presión
hidrostática (Incompresible).
Propiedades de los líquidos
Tensión superficial: el líquido soporta
ciertos cuerpos encima de él y que
algunos animales puedan caminar sobre
el agua.
Propiedades de los líquidos
Capilaridad: los líquidos pueden subir, a través de un
tubo muy delgado, debido a las fuerzas de adhesión y a
las fuerzas de cohesión. Ejemplos: mechero,
encendedor, la acción absorbente de las servilletas y los
paños, es también la responsable de que los árboles y
las plantas obtengan el agua del suelo.
Propiedades de los líquidos
Viscosidad: Se presenta por el rozamiento
de unas partículas con otras. Es la medida de la
resistencia que opone un líquido al fluir.
Mientras más viscoso es un líquido, más tiempo
tarda para fluir.
Gaseoso
Gaseoso
Características:
Las moléculas y átomos pueden moverse
libremente y al azar.
No tiene volumen definido.
No tiene forma definida.
Llena todo el espacio.
Es compresible, porque al aplicar fuerzas
normales se comprime.
Es un fluido, porque al aplicar fuerzas
paralelas fluye.
Plasma
Características:
Está formado por electrones libres y núcleos
positivos.
El plasma natural está presente en la ionosfera,
en la estrellas y en el Sol.
El plasma actúa como un todo cohesionado y
puede ser manipulado mediante campos
eléctricos y magnéticos.
Tipos de plasma
Plasmas espaciales y astrofísicos. Como
en las estrellas y en el Sol. Vientos solares,
las nebulosas.
Tipos de plasma
Plasmas terrestres: la ionosfera, en las
auroras boreales, en los rayos, en el
fuego.
Tipos de plasma
Plasmas artificiales: tubos fluorescentes,
materia expulsada para la propulsión de
cohetes, descargas eléctricas de uso
industrial.
Plasma
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