Química de los Estados de la Materia: Propiedades, Modelo Cinético y Transiciones de Fase

Modelo Cinético Molecular de los Gases: Fundamentos y Aplicaciones

Todos los gases están formados por partículas muy pequeñas. Estas partículas se encuentran en continuo movimiento y distribuidas al azar. Se mueven en todas direcciones y chocan entre sí, así como con las paredes del recipiente.

Las partículas se mueven a velocidades diferentes, pero se puede establecer una velocidad media para todas ellas, que depende de la temperatura a la que se encuentre el gas. La presión del gas es una magnitud que depende de la fuerza con la que sus partículas chocan contra las paredes del recipiente.

Estados de la Materia: Sólido, Líquido y Gaseoso

Estado Sólido

• Tiene forma propia.
• Su volumen es fijo; por lo tanto, no se pueden comprimir ni expandir.
• Sus partículas están fijas en sus posiciones de equilibrio.
• Solo poseen un grado de libertad: la vibración.
• Las fuerzas intermoleculares son intensas.

Estado Líquido

• Adoptan la forma del recipiente que los contiene.
• Su volumen es fijo; por lo tanto, no se pueden comprimir ni expandir.
• Sus partículas se mueven por grupos, deslizándose unas sobre otras.
• Poseen grados de libertad de vibración y rotación.
• Las fuerzas intermoleculares son débiles.

Estado Gaseoso

• Adoptan la forma del recipiente que los contiene.
• Su volumen es variable; por lo tanto, se pueden comprimir y expandir.
• Sus partículas se desplazan con total libertad.
• Poseen grados de libertad de vibración, rotación y traslación.
• Las fuerzas intermoleculares son prácticamente nulas.

Cambios de Estado: Ebullición y Evaporación

Ebullición

Cuando el cambio de estado ocurre de forma rápida a una temperatura determinada y afecta a toda la masa del líquido simultáneamente, lo que origina la formación de burbujas.

Evaporación

Cuando el cambio es más lento, solo afecta a la superficie del líquido y ocurre a cualquier temperatura.

Principios de los Cambios de Estado

• En los cambios de estado, el volumen varía, pero la masa permanece constante.
• Se habla de temperatura de fusión y temperatura de ebullición para los cambios de estado.
• Mientras se produce el cambio de estado de una sustancia pura, la temperatura permanece constante.
• La energía que se absorbe o desprende durante un cambio de estado se denomina calor latente. Se suele expresar en J/kg y representa la cantidad de energía en julios por kilogramo.