CAMBIOS DE ESTADO

En Física y Química se denomina cambio de estado a la evolución de la materia entre varios estados de agregación sin que ocurra un cambio en su composición. Los tres estados más estudiados y comunes en la Tierra son el sólido, líquido y el gaseoso; no obstante, el estado de agregación más común en el universo es el plasma, material del que están compuestas las estrellas.

Cambios de estado de agregación de la materia

Son los procesos en los que un estado de la materia cambia a otro manteniendo una semejanza en su composición. A continuación se describen los diferentes cambios de estado o transformaciones de fase de la materia:

• Fusión: Es el paso de un sólido al estado líquido por medio del calor; durante este proceso endotérmico (proceso que absorbe energía para llevarse a cabo este cambio) hay un punto en que la temperatura permanece constante. El "punto de fusión" es la temperatura a la cual el sólido se funde, por lo que su valor es particular para cada sustancia. Cuando dichas moléculas se moverán en una forma independiente, transformándose en un líquido. Un ejemplo podría ser un hielo derritiéndose, pues pasa de estado sólido al líquido.

• Solidificación: Es el paso de un líquido a sólildo por medio del enfriamiento; el proceso es exotérmico. El "punto de solidificación" o de congelación es la temperatura a la cual el líquido se solidifica y permanece constante durante el cambio, y coincide con el punto de fusión si se realiza de forma lenta (reversible); su valor es también específico.

• Vaporización y ebullición: Son los procesos físicos en los que un líquido pasa a estado gaseoso. Si se realiza cuando la temperatura de la totalidad del líquido iguala al punto de ebullición del líquido a esa presión continuar calentándose el líquido, éste absorbe el calor, pero sin aumentar la temperatura: el calor se emplea en la conversión del agua en estado líquido en agua en estado gaseoso, hasta que la totalidad de la masa pasa al estado gaseoso. En ese momento es posible aumentar la temperatura del gas.

• Condensación: Se denomina condensación al cambio de estado de la materia que se pasa de forma gaseosa a forma líquida. Es el proceso inverso a la vaporización. Si se produce un paso de estado gaseoso a estado sólido de manera directa, el proceso es llamado sublimación inversa. Si se produce un paso del estado líquido a sólido se denomina solidificación.

• Sublimación: Es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. Al proceso inverso se le denomina Sublimacion inversa; es decir, el paso directo del estado gaseoso al estado sólido. Un ejemplo clásico de sustancia capaz de sublimarse es el hielo seco.

• Desionización: Es el cambio de un plasma a gas.

• Ionización: Es el cambio de un gas a un plasma.

Es importante hacer notar que en todas las transformaciones de fase de las sustancias, éstas no se transforman en otras sustancias, solo cambia su estado físico.

Las diferentes transformaciones de fase de la materia en este caso las del agua son necesarias y provechosas para la vida y el sustento del hombre cuando se desarrollan normalmente.

Los cambios de estado están divididos generalmente en dos tipos: progresivos y regresivos.

• Cambios progresivos: Vaporización, fusión y sublimación progresiva.
• Cambios regresivos: Condensación, solidificación y sublimación regresiva

La siguiente tabla indica cómo se denominan los cambios de estado:

Inicial\Final	Sólido	Líquido	Gas
Sólido		fusión	sublimación, sublimación progresiva o sublimación directa
Líquido	solidificación		evaporación o ebullición
Gas	sublimación inversa, regresiva o deposición	condensación y licuefacción (licuación)

fusión

sublimación, sublimación progresiva o sublimación directa

solidificación

evaporación o ebullición

sublimación inversa, regresiva o deposición

condensación y licuefacción (licuación)

ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA

El Universo está formado por materia y energía. La materia, además de otras propiedades posee masa, volumen y carga eléctrica y está constituida por partículas (átomos, moléculas e iones). En la naturaleza es posible distinguir distintos tipos de materia, a los que denominamos sustancias. Las sustancias pueden reconocerse por sus propiedades. Una de las primeras propiedades que observamos en las sustancias es su estado físico. El estado físico depende del estado de agregación de las partículas que forman las sustancias. A temperatura ambiente, una sustancia puede ser sólida, líquida o gaseosa. Además de estos tres estados, existe un cuarto estado, el de plasma. Es el que alcanza la materia cuando su temperatura es muy elevada. Prácticamente la totalidad de la materia del sol y de las demás estrellas se encuentran en estado de plasma. El estado en que se encuentra una sustancia depende, fundamentalmente, de las fuerzas de interacción entre las partículas que la forman (fuerzas de cohesión) y de la agitación térmica de dichas partículas, caracterizada por la temperatura a la que se encuentra.

GAS: Las sustancias gaseosas no tienen forma ni volumen propio, puesto que llenan totalmente el recipiente que las contiene que debe estar cerrado, ya que los gases se expanden infinitamente.Son muy compresibles, esto es, tienen la propiedad de disminuir el volumen al aumentar la presión que se ejerce sobre ellos. Fluyen con facilidad. LIQUIDO: Las sustancias líquidas se adaptan a la forma del recipiente que las contiene, con una superficie libre horizontal.Un líquido es muy poco compresible y tiene la característica de que fluye, es decir, puede deslizarse por un conducto o escaparse a través de un orificio pequeño. Por esto se denominan fluidos. SOLIDO: Las sustancias sólidas tienen una forma definida y un volumen propio.Los sólidos son difícilmente compresibles. Su densidad es alta.

En la siguiente tabla se reflejan las distintas características de los tres estados más comunes de la materia: SÓLIDOS LÍQUIDOS GASES COMPRESIBILIDAD No se pueden comprimir No se pueden comprimir Sí pueden comprimirse VOLUMEN No se adaptan al volumen del recipiente Se adaptan al volumen del recipiente Se adaptan al volumen del recipiente GRADOS DE LIBERTAD Vibración Vibración, rotación Vibración, rotación, traslación EXPANSIBILIDAD No se expanden No se expanden Sí se expanden

MASA

La masa es una medida de la cantidad de materia en un objeto. Es una propiedad extensiva de la materia, y aunque a menudo se usa como sinónimo de peso, son cantidades diferentes, ya que la masa es una magnitud escalar y el peso es una magnitud vectorial, definiéndose como la fuerza que ejerce la gravedad sobre un objeto. La masa de un cuerpo es constante y no depende de la situación gravitatoria en la que se encuentre, en cambio el peso va a variar dependiendo de la gravedad a la que se someta el cuerpo en cuestion. La masa puede ser fácilmente determinada empleando cualquier tipo de balanza, y su unidad en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo(kg.), siendo el gramo la unidad mas frecuente en química.

1kg. = 1000g = 1 x 10^2 g.

Recientemente se a logrado obtener una teoria satisfactoria para la pregunta de donde viene la masa utilizando la fisica cuantica. Segun los descubrimientos del CERN el 4 de junio del 2012 segun esta teoria la masa proviene de la interaccion de la materia con el Boson de Higgs que a su vez es la particula del Campo de Higgs. La materia al interactuar con el campo de Higgs a traves del boson de Higgs es desacelerado de esta forma es que las particula elementales obtienes su masa.

PROPIEDADES DE LA MASA

LEY DE LA CONSERVACIÓN DE LA MATERIA

Ley de la conservación de la materia

Como hecho científico la idea de que la masa se conserva se remonta al químico Lavoisier, el científico francés considerado padre de la Química moderna que midió cuidadosamente la masa de las sustancias antes y después de intervenir en una reacción química, y llegó a la conclusión de que la materia, medida por la masa, no se crea ni destruye, sino que sólo se transforma en el curso de las reacciones. Sus conclusiones se resumen en el siguiente enunciado: En una reacción química, la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma. El mismo principio fue descubierto antes por Mijaíl Lomonosov, de manera que es a veces citado como ley de Lomonosov-Lavoisier, más o menos en los siguientes términos: La masa de un sistema de sustancias es constante, con independencia de los procesos internos que puedan afectarle, es decir, "La suma de los productos, es igual a la suma de los reactivos, manteniéndose constante la masa". Sin embargo, tanto las técnicas modernas como el mejoramiento de la precisión de las medidas han permitido establecer que la ley de Lomonosov-Lavoisier, se cumple sólo aproximadamente.

La equivalencia entre masa y energía descubierta por Einstein obliga a rechazar la afirmación de que la masa convencional se conserva, porque masa y energía son mutuamente convertibles. De esta manera se puede afirmar que la masa realitivista equivalente (el total de masa material y energía) se conserva, pero la masa en reposo puede cambiar, como ocurre en aquellos procesos relativísticos en que una parte de la materia se convierte en fotones. La conversión en reacciones nucleares de una parte de la materia en energía radiante, con disminución de la masa en reposo; se observa por ejemplo en procesos de fisión como la explosión de una bomba atómica, o en procesos de fusión como la emisión constante de energía que realizan las estrellas.

En el momento de ocurrir un cambio físico o químico (reacción química) en una sustancia, ¿existe perdida de masa y/o energía?

Antoine Laurent Lavoiser (743-1749) y James Prescott Joule (1818-1889), dedicaron parte de su trabajo científico en la solución de este problema, llegando a la conclusión de que en las reacciones químicas y en los cambios físicos las masas de las sustancias participantes no se crean ni destruyen, solo se transforman; esta conclusión se conoce con el nombre de Ley de la conservación de la masa.

Ejemplo de la ley de la conservación de la materia:  formación del ácido clorhídrico, mediante la reacción del Hidrógeno con el Cloro 

           

                            141.812 g     +         4.032 g                        145.844 g             

En este ejemplo de reacción química, 4.032 g de Hidrógeno gaseoso, reaccionan con 141.812 g de cloro gaseoso, para formar 145.844 g de ácido clorhídrico.

La suma de los reactivos es igual a la suma de los productos.La masa de los reactivos no se destruyó, estos  se combinaron y se transformaron en una nueva sustancia.

MASA Y ENERGIA

 Masa

Todo lo que nos rodea, incluidos nosotros mismos, está formado por un componente común: la materia. Normalmente, para referirnos a los objetos usamos términos como materia, masa, peso, volumen. Para clarificar los conceptos, digamos que:

Materia es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio;

Masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo;

Volumen es el espacio ocupado por la masa

Cuerpo es una porción limitada de materia

Energía

El movimiento de los constituyentes de la materia, los cambios químicos y físicos y la formación de nuevas sustancias se originan gracias a cambios en la energía del sistema; conceptualmente, la energía es la capacidad para realizar un trabajo o transferir calor; la energía a su vez se presenta como energía calórica, energía mecánica, energía química, energía eléctrica y energía radiante; estos tipos de energía pueden ser además potencial o cinética. La energía potencial es la que posee una sustancia debido a su posición espacial o composición química y la energía cinética es la que posee una sustancia debido a su movimiento

                                          

MODELOS ATOMICOS !!!!!

TABLA PERIODICA

LA QUÍMICA DEL AMOR ¿POR QUE NOS ENAMORAMOS??

La química del amor: 

Cientificos explican por qué nos enamoramos

Aunque nos atraen las personas con rasgos similares a los nuestros, tendemos a elegir el olor de quienes tienen un sistema inmunológico distinto.
Foto: Archivo Elpaís.com.co

Recientemente investigadores de la Universidad College de Londres captaron imágenes de cerebros enamorados y concluyeron que ante la visión del ser amado no solo se activan algunas zonas del cerebro, como el córtex anterior cingulado, que también responde al estímulo de drogas sintéticas produciendo sensaciones de euforia, sino que las áreas encargadas de realizar juicios sociales y de someter al prójimo a valoración, se inactivan, volviéndonos “ciegos” de amor.

Aunque nos atraen las personas con rasgos similares a los nuestros, tendemos a elegir el olor de quienes tienen un sistema inmunológico distinto.
Y antes de que una persona se fije en otra ya ha construido un mapa mental, un molde completo de circuitos cerebrales que determinan lo que le hará enamorarse de una persona y no de otra. Incluso influye el tipo sanguíneo (A, B, AB, O), pues la atracción suele suceder con las personas del mismo tipo.

Atracción: Ellos se enamoran por los ojos y ellas, por el oído

En la primera etapa del amor, el enamoramiento, intervienen más los ojos del hombre, los oídos de la mujer, y el olfato en ambos, en especial las feromonas, sustancias que diferentes animales secretan y que producen modificaciones en el sexo opuesto y tienen que ver con la atracción. Al bailar se produce una fábrica de feromonas, que según la etapa de la vida en la que estén ambos, puede hacer que se dé atracción instantánea ( ‘amor a primera vista’). Después del orgasmo, el sistema límbico del cerebro libera la hormona oxitocina. Según el experto en el tema de la Universidad de Edimburgo, Gareth Leng, la oxitocina ayuda a forjar lazos permanentes entre amantes. La hormona actúa cambiando las conexiones de los miles de millones de circuitos cerebrales. Leng señala que dicha sustancia afianza el vínculo entre una madre y su bebé, y se produce tanto durante un parto como en un orgasmo. Hace que la pareja se sienta más vinculada y cercana emocionalmente. Cuando esta se combina con los estrógenos, hormonas femeninas, la mujer se siente cariñosa y conversadora. Pero cuando se mezcla con las hormonas masculinas, la testosteronas, puede provocarle a él una necesidad incontenible de dormir. Si se tienen suficientes relaciones con la misma persona es muy probable que esta bomba de hormonas nos haga perder la cabeza por alguien.

Enamoramiento

Desde la bioquímica, el enamoramiento se explica por la intervención de las sustancias monoaminas “como la dopamina, un neurotransmisor y una hormona que se asocia con un sistema de recompensa y placer en el cerebro, así que cuando la secretamos nos sentimos muy bien”, dice Leonardo Palacios Sánchez, neurólogo y decano de la Facultad de Medicina de la Universidad del Rosario. Estudios realizados con imágenes de resonancia magnética funcional permiten ver que cuando una persona enamorada ve la foto del ser amado o escucha su nombre y la compara con un sujeto neutral, se le activan áreas del cerebro. Esto hace que “él o la enamorada” actúe extraño pierda el juicio, todo le parece perfecto; se le altera el sueño, y aunque trasnoche no se siente descompensado. Experimenta menos dolor. Se altera la atención, olvida todo, no hace lo que se le encomendó. A este proceso se suma la sustancia factor de crecimiento neural, y se reduce el neurotransmisor serotonina, que hace que la persona tenga pensamientos y conductas obsesivas por el otro.

El narcótico del amor

La feniletilamina (FEA), anfetamina que segrega el cuerpo, es una de las sustancias implicadas en el enamoramiento. Este compuesto activa la secreción de dopamina, neurotransmisor implicado en las sensaciones de deseo y que nos hace repetir lo que nos proporciona placer, y produce oxitocina que activa el deseo sexual.

Al inundarse el cerebro de esta sustancia, este responde secretando dopamina, neurotransmisor responsable de los mecanismos de refuerzo del cerebro, de la capacidad de desear algo y de repetir un comportamiento que genera placer, norepinefrina y oxiticina, que además de estimular las contracciones uterinas para el parto y producir leche, es un mensajero químico del deseo sexual, y estimula los neurotransmisores que originan al enamoramiento. Tal mezcla de compuestos hace que los enamorados permanezcan horas haciendo el amor y noches conversando, sin cansancio, que estén siempre excitados, que necesiten al otro como una droga y que su capacidad para juzgarla se reduzca a cero.

Las sustancias del abrazo y de la monogamia

Después de uno a tres años, la pareja empieza a consolidarse y cae la producción brutal de dopamina, sustancias que aceleran, y las parejas pasan a la ‘atracción intelectiva’. El uno encuentra en el otro mucho más que una persona que lo atrae física, sensual y sexualmente y pasa de la etapa en la que se dice “te deseo” a la que se dice “te quiero”. Georgina Montemayor, académica del departamento de anatomía de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional Autónoma de México, afirma que al recibir un abrazo, un apretón de manos o una caricia, el cerebro libera oxitocina, conocida como sustancia química del abrazo, que se descubrió en 1953. La liberan hombres y mujeres al tocarse, abrazarse, y tiene un aumento máximo en el momento del orgasmo, cuando llega a subir hasta 400 % por encima del nivel normal y hace que las personas se apeguen. Otra sustancia es la vasopresina o ‘sustancia química de la monogamia’, que se incrementa y hace que el vínculo se prolongue durante muchos años.

Morir de amor

Durante el despecho o “tusa”, como le dicen los colombianos, se producen también unos cambios dramáticos en el cerebro que tienen que ver con un área llamada el córtex cingulado anterior, la misma que se activa cuando una persona sufre una experiencia dolorosa, no solo afectiva, sino física. Una bailarina que se fractura justo antes de una presentación siente el dolor multiplicado por 20. Es parecido durante el despecho, porque la dopamina es adictiva y por eso la gente la busca. Existe el “mal de amor”, que recibe el nombre de síndrome de Tako-Tsubo . La sensación de ‘corazón partío’ es real y tiene que ver con la neurobiología, pero también con la sensación de pérdida del gozo absoluta. La duración de la “tusa” depende de si la persona tiene buenos mecanismos de defensa. Si es madura, saldrá adelante sola, pero es válido que busque ayuda en sus amigos, en su familia y por qué no, terapéutica. Es importante trabajar en el duelo y debe resolverse antes de seis meses. Cuando la ruptura ha sido por infidelidad duele más. Pero actualmente muchos infieles se escudan en que: “Lo mío es una enfermedad”. Según Palacios, “hay cosas que traemos genéticamente, otras se adquieren en el medio. Yo guardaría el optimismo de que, a pesar de tener ese gen, si uno está verdaderamente enamorado, comprometido, si el otro o la otra lo llena y usted compromete su espíritu, puede superar la genética”.