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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:
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.
La siguiente tabla indica cómo se denominan los cambios de estado:
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martes, 14 de julio de 2015
CAMBIOS DE ESTADO
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.
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En la siguiente tabla se reflejan las distintas características de los tres estados más comunes de la materia:
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GAS:
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.
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 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
domingo, 12 de julio de 2015
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