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La naturaleza corpuscular La naturaleza corpuscular de la materiade la materia

3º ESO

La naturaleza corpuscular de la materia

La materia Propiedades de la materia Estados de la materia El estado gaseoso Leyes de los gases Modelo cinético de los gases Teoría cinética de la materia

La materia

MATERIA: es todo aquello que tiene masa y ocupa un volumen

SUSTANCIA: es cada uno de los diferentes tipos de materia

SISTEMA MATERIAL: es una porción de materia que consideramos aislada para su estudio

Propiedades de la materia

PROPIEDADES GENERALES: no sirven para identificar la sustancia de la que está compuesta la materia.

• Masa• Volumen• Temperatura

PROPIEDADES ESPECÍFICAS o CARACTERÍSTICAS: son aquellas que nos permiten determinar la naturaleza de la sustancia que estudiamos.

• Densidad• Punto de fusión• Punto de ebullición

Propiedades generales

MASA: es una medida de la cantidad de materia que posee un cuerpo. La unidad en el SI es el kg.

VOLUMEN: es la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo. La unidad en el SI es el m3.

TEMPERATURA: es una propiedad general de la materia que se mide con el termómetro. En el SI la temperatura es una magnitud fundamental y su unidad es el Kelvin (K).

Propiedades específicas

DENSIDAD: es la masa que corresponde a un volumen unidad de un cuerpo. La unidad en la que se mide la densidad en el SI es el kg/m3. Otras unidades que se suelen usar son g/cm3 ó g/mL.

PUNTO DE FUSIÓN: es la temperatura a la una sustancia pasa del estado sólido al estado líquido, y viceversa.

PUNTO DE EBULLICIÓN: es la temperatura a la una sustancia pasa del estado líquido al estado gaseoso, y viceversa.

md =

V

Estados de la materiaSÓLIDOS:

• Tienen volumen fijo• Tienen forma propia• No se pueden comprimir• No fluyen por sí mismos

LÍQUIDOS: • Tienen volumen fijo • No tienen forma propia• Son muy poco compresibles• Difunden y fluyen por sí mismos

GASES:• Ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene• No tienen forma fija• Son fácilmente compresibles• Difunden y tienden a mezclarse con otros gases

Cambios de estado

Cambios de estado

La temperatura permanece constante durante todo el cambio de estado. A la que se funde un sólido se llama punto de fusión, y aquella a la que hierve un líquido, punto de ebullición.

La vaporización de un líquido puede realizarse de dos formas:

EVAPORACIÓN: es el cambio de estado líquido a gas que se produce sólo en la superficie del líquido, y ocurre siempre a cualquier temperatura.

EBULLICIÓN: es el cambio de estado de líquido a gas que tiene lugar en toda la masa del líquido, se produce sólo a la temperatura de ebullición.

El estado gaseoso

La cantidad de gas contenido en un recipiente depende de las llamadas variables de estado: volumen (V), presión (p) y temperatura (T).

VOLUMEN: es el de todo el recipiente que contiene el gas. La unidad en el SI es el m3, aunque es frecuente medirlo en Litros.

TEMPERATURA: es una medida de la energía media de las partículas del gas. En el SI la temperatura se mide en Kelvin (K). Sin embargo, la escala centígrada o Celsius (ºC) es la más habitual.

T(K) = T(ºC) + 273

PRESIÓN: es el resultado de la fuerza que ejerce el gas a las paredes del recipiente. En el SI la unidad es el Pascal (Pa). También se usan otras unidades: atmósferas (atm), milímetros de mercurio (mm Hg). Se mide con un manómetro.

Presión atmosférica: es la presión que ejerce la atmósfera, debido a su peso, sobre los cuerpos que están en contacto con ella. Se mide con un barómetro. Torricelli (s. XVII) midió la presión atmosférica al nivel del mar.

La presión

1 atm = 760 mm Hg = 101 300 Pa

Ley de BOYLE-MARIOTTE

Si la temperatura es constante, el producto de la presión por el volumen permanece constante.

constante1 1 2 2p ·V = p ·V =

Ley de CHARLES

Si la presión de un gas permanece constante, el cociente entre el volumen del gas y su temperatura absoluta permanece constante.

constante1 2

1 2

V V= =

T T

Ley de GAY-LUSSAC

Cuando un gas mantiene su volumen constante, el cociente entre la presión del gas y su temperatura absoluta permanece constante.

constante1 2

1 2

p p= =

T T

Modelo cinético de los gases• Los gases están formados por un gran número de partículas

(moléculas) muy pequeñas, sobre todo si se compara con la distancia que hay entre ellas.

• Entre partícula y partícula no hay nada, sólo espacio vacío.

• Estas partículas están en continuo movimiento caótico: chocan entre sí y contra las paredes del recipiente que contiene el gas. En estos choques no hay pérdida de energía.

• La presión que ejercen los gases sobre las paredes del recipiente se debe a los choques de las partículas del gas con las paredes.

• La temperatura del gas viene determinada por la energía que poseen las partículas, y es mayor cuanto mayor sea la velocidad media de éstas.

Modelo cinético de los gases (2)

El modelo justifica el comportamiento de los gases:

•Cuando se calienta un gas aumenta su temperatura.

•Los gases ejercen presión.

•Los gases son compresibles.

•La presión varía con el volumen.

•El volumen de un gas varía con la temperatura.

•La presión varía con la temperatura.

Teoría cinética de la materia• Al confirmarse las hipótesis y comprobarse las predicciones el

modelo de los gases adquiere la categoría de teoría: podemos hablar de teoría cinética de los gases.

• La teoría cinética de la materia añade que entre las partículas existen fuerzas de atracción que las mantienen unidas, para explicar las propiedades de los sólidos y los líquidos:

• La materia está formada por partículas muy pequeñas que se hallan más o menos unidas dependiendo del estado de agregación en que se encuentre.

• Las partículas de los fluidos están en continuo movimiento aleatorio.

• Las partículas de los sólidos sólo pueden vibrar.• Cuanto más rápido se mueven o vibran las partículas, mayor

es la temperatura de la sustancia.

Teoría cinética de la materia (2)

La teoría cinética explica las propiedades de los estados de agregación:

ESTADO SÓLIDO:

• Las partículas están muy próximas y unidas por grandes fuerzas de atracción.

• Las partículas pueden vibrar alrededor de sus posiciones fijas, pero no pueden cambiar de posición.

Teoría cinética de la materia (3)

ESTADO LÍQUIDO:

• Las partículas están unidas y se mantienen a distancias similares al estado sólido.

• Las partículas están unidas, pero las fuerzas de atracción son más débiles y no pueden mantenerlas en posiciones fijas.

• Las partículas tienen más libertad de movimiento, permitiéndose el deslizamiento de unas sobre otras.

Teoría cinética de la materia (4)

ESTADO GASEOSO:

• Las partículas se mantienen muy alejadas unas de otras.• Las fuerzas de atracción son muy débiles, incluso

despreciables. • Las partículas se mueven con total libertad en todas las

direcciones.

Teoría cinética de la materia (5)

La teoría cinética explica los cambios de estado:

• Al calentar un sólido, comunicamos energía a las partículas, que vibran con mayor intensidad, distanciándose entre sí (el sólido se dilata).

• Llega un momento en que las partículas vibran tanto que pierden sus posiciones fijas y deslizan unas sobre otras (el sólido se funde).

• Si seguimos calentando, las partículas se mueven más rápidamente pero mantienen el contacto entre ellas. Algunas partículas de la superficie del líquido pueden vencer las fuerzas de atracción que las mantienen unidas (el líquido se evapora).

• Si seguimos calentando, todas las partículas del líquido tendrán energía suficiente para vencer las fuerzas de atracción (el líquido hierve).