3.- Los tres estados de la materia
Caso de estudio
Imagen: sxc.hu
¿Recuerdas el taller donde estaba Belén? En una esquina hay un barreño con agua y cubitos de hielo (los trabajadores están enfriando bebidas para la hora del bocata). Nuestra amiga se pregunta porque llamamos "hielo" al hielo y "agua" al agua ¿Acaso el hielo no es agua? ¿O son sustancias diferentes?.
Belén lleva razón: el agua y el hielo son lo mismo, la misma sustancia, lo que pasa es que en distinto estado…
Y es que, como ya sabes, la materia la podemos encontrar de tres formas distintas: sólida, líquida o gaseosa. Los científicos las llaman estados de agregación:sólido, líquido y gaseoso.
Un trozo de cobre, sólido
Imagen: wikimedia commons
Gotas de mercurio, el único metal
líquido a temperatura ambiente
Imagen: wikimedia commons
Iodo gaseoso (tiene que estar
encerrado, si no se "escapa")
Imagen: wikimedia commons
Actividad
Que una sustancia esté en un estado u otro depende de cómo estén unidas entre si las moléculas que lo forman, es decir, de cómo sea el equilibrio entre las fuerzas de atracción y repulsión entre las moléculas y de lo rápido que se estén moviendo.
- Lo primero depende del tipo de moléculas de las que esté hecho el cuerpo, es decir, de la sustancia concreta de que se trate.
- Lo segundo depende de la temperatura a la que esté el cuerpo.
Pre-conocimiento
Imagen: wikimedia commons
Una sustancia única…
Es difícil encontrar una sustancia que esté, de forma natural, en los tres estados de agregación. Salvo una especialmente importante, el agua.
En realidad, nada "es" sólido, líquido o gaseoso. Como el agua, todas las sustancias pueden estar en estado sólido, líquido o gaseoso… según la temperatura a la que se encuentren.
Sucede que a las temperaturas que nosotros solemos "ver" las cosas (digamos que entre -10ºC y 40ºC), la mayoría de las sustancias o están en estado sólido, o en estado líquido o en estado gaseoso… salvo el agua, claro.
Por ejemplo, decimos que el hierro es sólido porque resulta que tenemos que calentarlo mucho si queremos que esté en estado líquido. Pero si lo hacemos, si lo pusiéramos a la temperatura necesaria, veríamos al hierro en estado líquido.
- En los gases apenas hay fuerzas entre las moléculas y por eso éstas se mueven libremente.
- En los líquidos las fuerzas entre las moléculas son más intensas que en los gases. Por eso se mantienen unidas, pero aún conservan gran libertad de movimiento (aunque menos que en los gases)
- En los sólidos las fuerzas entre las moléculas son muy intensas. Tanto que prácticamente no pueden moverse, tan solo vibrar.
Observa cómo se imaginan los científicos que son a nivel molecular, por dentro, sólidos, líquidos y gases (según la teoría cinético-molecular)
En las animaciones que ves, se representan tres sustancias más o menos a la misma temperatura. Lo sabemos porque sus moléculas se están moviendo más o menos igual de deprisa.
En los siguientes enlaces puedes ver qué es lo que la teoría cinético molécular dice que sucede con las moléculas cuando varía la temperatura. Para verlo, puedes tú mismo/a aumentar o disminuir la temperatura
Como ves, el único efecto es que cambia la velocidad a la que se mueven las moléculas.
Actividad de Espacios en Blanco
Autoevaluación
1. Lee el siguiente párrafo y completa los huecos en blanco. Puedes usar las palabras: hielo, gaseoso, nubes condensa, líquido y vapor.
Pregunta de Elección Múltiple|
En el estado sólido.
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En el estado líquido.
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En el estado gaseoso.
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Lo siento, no es correcto. En estado sólido apenas si pueden desplazarse un poquito.
Muy bien, has dado en el clavo. Las moléculas de los gases se mueven con total libertad. Eso sí, siempre en línea recta (hasta que chocan con algo, bien la pared del recipiente donde está el gas o bien otra molécula.
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El oxígeno es una sustancia gaseosa
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El oxígeno es una sustancia gaseosa a temperatura ambiente.
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El oxígeno puede ser gaseoso o líquido, pero nunca sólido.
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