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La materia. Los gases

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La materia y sus estados de agregación

Características de los estados de la materia La materia se puede presentar en varios estados de agregación: sólido, líquido y gas, que tienen diferentes características. Los cambios de estado son reversibles y ocurren a una temperatura fija. LA MATERIA puede presentarse en tres estados de agregación SÓLIDO

LÍQUIDO

GAS

debido a las fuerzas de atracción entre las partículas tienen estas características

• No fluyen. • Forma y volumen propios. • No se pueden comprimir.

•F  luyen. •V  olumen propio. •S  e adaptan al recipiente. •P  oco compresibles.

• Fluyen. •N  o forma ni volumen propio. • Muy compresibles.

Completa las frases y resume 1 Observa los dibujos del esquema conceptual y completa las frases siguientes: a) El espacio que hay entre las ................................ de un gas es ................................ que el que hay entre las de un líquido. Los ........................................................... tienen muy poco espacio entre sus partículas. b) Las partículas de un sólido están muy cercanas entre sí porque las fuerzas © Grupo Anaya, S. A. Material fotocopiable autorizado.

de atracción entre ellas son muy intensas, por eso los sólidos no ................. y tienen ................................... propia. c) Los líquidos y los gases fluyen porque las fuerzas de atracción entre sus partículas son ................. . d) Los gases se pueden comprimir reduciendo el espacio que hay entre sus ........................................ . e) Las ............................. de atracción entre las partículas de un gas son tan ................................... que los gases ocupan todo el .................................. de que disponen; por eso no tienen volumen propio.

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La materia y sus estados de agregación

Aprende, aplica y avanza 2 Completa las palabras que faltan en los recuadros siguiendo el ejemplo de la ilustración: I. Calentando un sólido se puede conseguir un líquido. Este proceso se denomina ...................... . Sublimación

III. ...................... un líquido se puede obtener un sólido.

Líquido F usión

Cambios regresivos

Este proceso se denomina ...................... .

C ondensación

Sublimación inver sa

II. ...................... un líquido se puede conseguir un gas.

Cambios progresivos

V aporización

S o l i d i fi c a c i ó n

Este proceso se denomina ...................... . IV. Enfriando un gas se puede obtener un líquido.

Sólido

Este proceso se denomina ...................... .

3 Completa las líneas vacias del siguiente esquema. LOS CAMBIOS DE ESTADO

son

ocurren a

Reversibles

Una temperatua fija para cada sustancia; la de

Fusión

I. ....................................

II. ...................................

III. .................................

Ebullición

es igual que la de

es igual que la de

Solidificación

IV. .................................

Condensación

4 La temperatura de fusión de una sustancia es de 10 °C, y la de ebullición, de © Grupo Anaya, S. A. Material fotocopiable autorizado.

90 °C. Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) o falsas (F): a) La sustancia solidifica a 10 °C. b) A 100 °C, la sustancia está en estado gaseoso. c) A 25 °C, la sustancia está en estado sólido. d) A 5 °C, la sustancia está en estado sólido.

5 ¿Puede ser agua la sustancia de la actividad anterior? ...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................... ......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

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Las gráficas de cambio de estado

Gráficas de calentamiento y enfriamiento Las gráficas de calentamiento muestran cómo va cambiando la temperatura al transcurrir el tiempo, si calentamos continuamente una sustancia. En ellas se diferencian tramos que corresponden a fenómenos diferentes. Los cambios de estado ocurren a una temperatura constante, por eso corresponden a tramos horizontales, llamados mesetas. Las gráficas de enfriamiento muestran el proceso inverso; esto es, cómo va cambiando la temperatura y los cambios de estado que se producen cuando una sustancia pierde energía en forma de calor.

Aprende, aplica y avanza 1 La siguiente gráfica muestra los cambios de estado cuando calentamos una muestra de hielo hasta obtener vapor de agua. A partir de ella, completa las frases que aparecen a la derecha. 1 El sólido va ............................. su

T (°C)

.......................... .

125

2 Se produce la ..............................

100 75

del hielo.

Temperatura (°C)

3 El agua ...................................... va

50

.......................... su temperatura.

25 0

4 Se produce la ............................. del agua.

Montaje experimental

–25

Tiempo

5 El  .................... de agua aumenta su .......................... .

2 Si partimos de gas y vamos enfriando, obtenemos la gráfica de enfriamiento. A partir de la gráfica de calentamiento de la actividad anterior, deduce qué tramo corresponde a cada una de las explicaciones de esta gráfica de enfriamiento. T (°C)

Sólido enfriándose

I

Vapor enfriándose

II

Condensación

III

Líquido enfriándose

IV

Solidificación

V

75

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90

60 45 30 15 0 –15

292

Tiempo

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La teoría cinético-molecular y los gases

La TCM explica las propiedades de los gases La teoría cinético-molecular es un modelo que explica cómo son los gases y cómo es su volumen, su temperatura y la presión que ejercen.

Completa las frases y resume 1 Completa el esquema con las palabras que faltan. LOS GASES

están formados por

partículas I. ..............................

que

recorren distancias entre

se mueven con una velocidad

chocan contra las paredes del recipiente

cuanto mayor es, más alta es la

haciendo que ejerzan

cuyo reflejo es

II. ..............................

III. ..............................

el volumen

IV. ..............................

2 A partir de la información del esquema completa las siguientes frases:

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a) Al aumentar la .......................... de un gas, la velocidad de las partículas que lo componen ........................... . b) El número de .......................... de las partículas del gas contra las paredes del recipiente que lo contiene es representativo de su ........................... . c) Cuanto mayor es el .......................................... que ocupa un gas, mayor es la .......................... que recorren sus partículas entre choques. d) Entre las partículas que componen un gas no hay ........................, es espacio vacío.

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Las leyes de los gases

Ley de Boyle y Mariotte Al ejercer presión sobre un gas, al calentarlo, o al aumentar el volumen que ocupa, ocurren cambios en otras magnitudes. Estos cambios se estudian en las leyes de los gases. Según la ley de Boyle y Mariotte, para una misma masa de gas y manteniendo constante la temperatura, el volumen que ocupa el citado gas es inversamente proporcional a la presión a la que está sometido.

Aprende, aplica y avanza 1 La ilustración muestra un trabajo experimental que demuestra la validez de la ley de Boyle y Mariotte:

V = 0,500 L

V = 0,250 L

Experiencia

Presión, p (atm)

Volumen, V (L)

Producto p·V

1.ª

1

0,500

0,500

2.ª

2

0,250

0,500

3.ª

3,4

0,147

0,500

V = 0,147 L

a) ¿Qué ocurrirá con la presión si se tira con fuerza del émbolo? ............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

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b) ¿Cuál es la expresión analítica de la ley de Boyle y Mariotte?

2 Señala las afirmaciones que se refieren a los efectos que podemos medir, y no a la explicación que da la TCM, sobre lo que sucede al disminuir el volumen de un recipiente que contiene un gas: I.  Disminuyen las distancias que recorren las partículas. II.  Aumentan los choques de las partículas contra las paredes. III. Aumenta la presión.

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Las leyes de los gases

Leyes de Charles y Gay-Lussac La primera ley de Charles y Gay-Lussac establece que, para una misma masa de gas y a presión constante, el volumen que ocupa el citado gas es directamente proporcional a su temperatura. De acuerdo con la segunda ley de Charles y Gay-Lussac, para una misma masa de gas y a volumen constante, la presión que ejerce el citado gas es directamente proporcional a su temperatura.

Completa las frases y resume 3 Completa los términos que faltan en las siguientes frases sobre las leyes de Charles y Gay-Lussac: a) Al aumentar la .............................. del gas que contiene el globo aerostático, este .............................., porque aumenta el .............................. de dicho gas y, como su ..................... no varía, disminuye su densidad. b) Cuando la rueda de un vehículo lleva unos minutos rodando, se .............................., y el aire que contiene aumenta su .............................., lo que se traduce en un .............................. de la .............................. del gas.

4 Completa el siguiente esquema: Al aumentar la ..................................

Aumenta la velocidad de las .....................................

si el recipiente puede ......................... su volumen

Aumenta la ...................................

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que recorren las partículas.

Aumenta el ...................................

si el recipiente es rígido

Aumentan los ................................... de las partículas contra las paredes del ...................................

Aumenta la ...................................

5 Relaciona las explicaciones del modelo con lo que observamos: a) Aumento de presión.

I. Disminución de la velocidad de las partículas.

b) Disminución de temperatura.

II. Aumento de la distancia recorrida por las partículas.

c) Aumento de volumen.

III. Aumento del número de choques.

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