La materia y sus estados

Transcripción

1 La materia y sus estados Física y Química

2 La materia Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 2

3 Todo lo que existe en el universo está constituido por materia. La materia se presenta en la naturaleza en tres estados de agregación: La materia tiene propiedades generales (masa y volumen) y propiedades características (densidad, temperaturas de fusión y ebullición, solubilidad...) Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 3

4 La presión atmosférica Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 4

5 La presión atmosférica es la fuerza que ejerce la atmósfera, debida a su peso, sobre la superficie de los cuerpos que están en contacto con ella. Se ejerce por igual en todas las direcciones y actúa perpendicularmente a la superficie de los cuerpos. Medida de la presión atmosférica Experimento de Torricelli Se mide mediante un barómetro y se expresa en atmósferas, atm, y milímetros de mercurio, mmhg. 1 atm = 760 mmhg Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 5

6 Las variables de estado de un gas Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 6

7 Los gases son compresibles. El volumen de un gas contenido en un recipiente cerrado depende de la presión y de la temperatura a los que se encuentra. Al aumentar la temperatura, aumenta el volumen, el gas se expande. Al disminuir la temperatura, disminuye el volumen, el gas se comprime El volumen, V de gas contenido en un recipiente cerrado depende de la presión, p, y de la temperatura, T. Estas tres variables están relacionadas entre sí y definen el estado de un gas; por eso reciben el nombre de variables de estado. La presión de un gas contenido en el interior de un recipiente se mide con un manómetro. La temperatura se mide con un termómetro Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3ºESO 7

8 Las leyes de los gases Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 8

9 LEY DE BOYLE Y MARIOTTE LEY DE CHARLES Y GAY-LUSSAC LEY DE GAY LUSSAC A temperatura constante, el volumen ocupado por una determinada masa de gas es inversamente proporcional a la presión. p 1. V 1 = p 2. V 2 Si la presión de un gas permanece constante, el volumen de una masa fija de gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta. V 1 T 1 = V 2 T 2 Si el volumen de un gas permanece constante, la presión de una masa fija de gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta. p 1 = p 2 T 1 T 2 Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3ºESO 9

10 LEY COMBINADA DE LOS GASES Relación entre la presión, el volumen y la temperatura de un gas p 1 V 1 = p 2V 2 T 1 T 2 Escala Kelvin de temperatura Es cero la presión de un gas a 0 ºC? Es cero el volumen de un gas a 0 ºC? La presión y el volumen de un gas son cero a 273,15 ºC (0 K). Esta temperatura es el cero absoluto y es el cero de la escala Kelvin de temperatura Temperatura (K)= Temperatura( C) + 273,15 Temperatura ( C) = Temperatura (K)-273,15 Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3ºESO 10

11 El modelo cinético-molecular de los gases Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 11

12 Postulados de la teoría cinético-molecular: Los gases están formados por un gran número de partículas muy pequeñas. Entre partícula y partícula no hay nada, solo espacio vacío. Las moléculas del gas se mueven de forma continua y al azar. Al moverse, las partículas chocan entre sí y con las paredes del recipiente que las contiene. La velocidad de las partículas gaseosas es directamente proporcional a la temperatura. La teoría cinético-molecular justifica las propiedades de los gases: El hecho de que las moléculas de gas estén en continuo movimiento y colisionen contra las paredes, explica que: adopten el volumen del recipiente que les contiene, no tengan forma propia, sean fácilmente compresibles y ejerzan fuerzas de presión. Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO

13 El modelo cinético-molecular de los gases La teoría cinético-molecular justifica las leyes de los gases:

14 El modelo cinético-molecular de la materia Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3º ESO 14

15 El La átomo materia y sus estados El modelo cinético-molecular de la materia se basa en dos ideas fundamentales tomadas del modelo de los gases. La materia está formada por partículas muy pequeñas que no podemos ver. Las partículas están en continuo movimiento y entre ellas existen fuerzas de atracción. Los estados de agregación y el modelo cinético-molecular Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3ºESO 15

16 El La átomo materia y sus estados Los cambios de estado Un cambio de estado es un proceso físico en el que un estado de la materia se transforma en otro sin que se altere su composición. Si modificamos convenientemente la temperatura de los cuerpos, aumentándola o disminuyéndola, estos pueden pasar de un estado de agregación a otro. Esto se muestra en una gráfica de calentamiento. Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3ºESO 16

17 El La átomo materia y sus estados Los cambios de estado y el modelo cinético-molecular FUSION: es el paso de un sólido al estado líquido. La temperatura a la que se produce recibe el nombre de punto de fusión y es característico de cada sustancia. SOLIDIFICACION: es el paso de un líquido a sólido. El punto de congelación es la temperatura a la cual el líquido se solidifica y permanece constante durante el cambio. VAPORIZACION: es el paso de un liquido a gas. Cuando la vaporización tiene lugar en toda la masa del líquido se denomina ebullición. La temperatura a la que esta se produce (que depende de la presión) recibe el nombre de temperatura o punto de ebullición (Teb) y es una característica de cada sustancia pura. CONDENSACION: es el paso de gas a líquido. SUBLIMACIÓN: es el paso de un sólido al estado gaseoso. Oxford University Press España, S. A. Física y Química 3ºESO 17