Estructura y estados de la materia

Estructura y estados de la materia Definicion: Todo lo que tiene masa y ocupa un espacio ESTRUCTURA DE LA MATERIA El Electron: El electron, comunmente representado como e? es una particula subatomica. En un atomo los electrones rodean el nucleo, compuesto de protones y neutrones. Los electrones tienen la carga electrica mas pequena, y su movimiento genera corriente electrica. Dado que los electrones de las capas mas externas de un atomo definen las atracciones con otros atomos, estas particulas juegan un papel primordial en la quimica. El Proton:

Particula nuclear con carga positiva igual en magnitud a la carga negativa del electron; junto con el neutron, esta presente en todos los nucleos atomico. Los protones son parte esencial de la materia ordinaria, y son estables a lo largo de periodos de miles de millones, incluso billones, de anos. El Neutron: El Neutron es una particula electricamente neutra, de masa 1. 838,4 veces mayor que la del electron y 1,00014 veces la del proton; juntamente con los protones, los neutrones son los constitutivos fundamentales del nucleo atomico y se les considera como dos formas de una misma particula: el nucleon.

COMPOSICION DE LA MATERIA La materia esta formada por particulas muy pequenas llamadas atomos

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que son indivisibles y no se pueden destruir. Molecula. – Parte pequena en que se pude dividir a la materia sin que pueda cambiar sus propiedades. Atomo. – Parte mas pequena en que se puede dividir una molecula. Los solidos se forman cuando las fuerzas de atraccion entre moleculas individuales son mayores que la energia que causa que se separen. Las moleculas individuales se encierran en su posicion y se quedan en su lugar sin poder moverse.

Aunque los atomos y moleculas de los solidos se mantienen en movimiento, el movimiento se limita a una energia vibracional y las moleculas individuales se matienen fijas en su lugar y vibran unas al lado de otras. A medida que la temperatura de un solido aumenta, la cantidad de vibracion aumenta, pero el solido mantiene su forma y volumen ya que las moleculas estan encerradas en su lugar y no interactuan entre si. Para ver un ejemplo de esto, pulsar en la siguiente animacion que muestra la estructura molecular de los cristales de hielo.

Los liquidos se forman cuando la energia (usualmente en forma de calor) de un sistema aumenta y la estructura rigida del estado solido se rompe. Aunque en los liquidos las moleculas pueden moverse y chocar entre si, se mantienen relativamente cerca, como los solidos. Usualmente, en los liquidos las fuerzas intermoleculares (tales como los lazos de hidrogeno que se muestran en la siguiente animacion) unen las moleculas que seguidamente se rompen. A medida que la temperatura de un liquido aumenta, la cantidad de movimiento de las moleculas individuales tambien aumenta.

Como resultado, los liquidos pueden “circular” para tomar la forma de su contenedor pero no pueden ser facilmente comprimidas porque las moleculas ya estan muy unidas. Por consiguiente, los liquidos tienen una forma indefinida, pero un volumen definido. En el ejemplo de animacion siguiente, vemos que el agua liquida esta formada de moleculas que pueden circular libremente, pero que sin embargo, se mantienen cerca una de otra. Los gases se forman cuando la energia de un sistema excede todas las fuerzas de atraccion entre moleculas.

Asi, las moleculas de gas interactuan poco, ocasionalmente chocandose. En el estado gaseoso, las moleculas se mueven rapidamente y son libres de circular en cualquier direccion, extendiendose en largas distancias. A medida que la temperatura aumenta, la cantidad de movimiento de las moleculas individuales aumenta. Los gases se expanden para llenar sus contenedores y tienen una densidad baja. Debido a que las moleculas individuales estan ampliamente separadas y pueden circular libremente en el estado gaseoso, los gases pueden ser facilmente comprimidos y pueden tener una forma indefinida.

Los plasmas son gases calientes e ionizados. Los plasmas se forman bajo condiciones de extremadamente alta energia, tan alta, en realidad, que las moleculas se separan violentamente y solo existen atomos sueltos. Mas sorprendente aun, los plasmas tienen tanta energia que los electrones exteriores son violentamente separados de los atomos individuales, formando asi un gas de iones altamente cargados y energeticos. Debido a que los atomos en los plasma existen como iones cargados, los plasmas se comportan de manera diferente que los gases y forman el cuarto estado de la materia.

Los plasmas pueden ser percibidos simplemente al mirar para arriba; las condiciones de alta energia que existen en las estrellas, tales como el sol, empujan a los atomos individuales al estado de plasma. | Como hemos visto, el aumento de energia lleva a mayor movimiento molecular. A la inversa, la energia que disminuye lleva a menor movimiento molecular. Como resultado, una prediccion de la Teoria Kinetica Molecular es que si se disminuye la energia (medida como temperatura) de una sustancia, llegaremos a un punto en que todo el movimiento molecular se detiene.

La temperatura en la cual el movimiento molecular se detiene se llama cero absoluto y se calcula que es de -273. 15 grados Celsius. Aunque los cientificos han enfriado sustancias hasta llegar cerca del cero absoluto, nunca han podido llegar a esta temperatura. La dificultad en observar una sustancia a una temperatura de cero absoluto es que para poder “ver” la sustancia se necesita luz y la luz transfiere energia a la sustancia, lo cual eleva la temperatura.

A pesar de estos desafios, los cientificos han observado, recientemente, un quinto estado de la materia que solo existe a temperaturas muy cercanas al cero absoluto. Los Condensados Bose-Einstein representan un quinto estado de la materia visto por primera vez en 1955. El estado lleva el nombre de Satyendra Nath Bose y Albert Einstein, quien predijo su existencia hacia 1920. Los condensados B-E son superfluidos gaseosos enfriados a temperaturas muy cercanas al cero absoluto.

En este extrano estado, todos los atomos de los condensados alcanzan el mismo estado mecanico-quantum y pueden fluir sin tener ninguna friccion entre si. Aun mas extrano es que los condensados B-E pueden “atrapar” luz, para despues soltarla cuando el estado se rompe. Tambien han sido descritos o vistos varios otros estados de la materia menos comunes. Algunos de estos estados incluyen cristales liquidos, condensados fermionicos, superfluidos, supersolidos y el correctamente denominado «extrana materia».

Para leer mas sobre estas fases, visite la pagina Phase (Fase) de la Wikipedia, cuyo enlace se encuentra en la seccion Para Seguir Explorando. Cambios de estado Los cambios de estado descritos tambien se producen si se incrementa la presion manteniendo constante la temperatura, asi, por ejemplo, el hielo de las pistas se funde por efecto de la presion ejercida por el peso de los patinadores haciendo el agua liquida asi obtenida de lubricante y permitiendo el suave deslizamiento de los patinadores.

Para cada elemento o compuesto quimico existen unas determinadas condiciones de presion y temperatura a las que se producen los cambios de estado, debiendo interpretarse, cuando se hace referencia unicamente a la temperatura de cambio de estado, que esta se refiere a la presion de 1 atm (la presion atmosferica). De este modo, en condiciones normales (presion atmosferica y 20 ?

C) hay compuestos tanto en estado solido como liquido y gaseoso http://www. mitecnologico. com/Main/MateriaEstructuraComposicionEstadosAgregacionClasificacion http://www. visionlearning. com/library/module_viewer. php? mid=120&l=s http://es. wikibooks. org/wiki/F%C3%ADsica/Estructura_de_la_materia/Estados_de_la_materia