Estados de la Materia y sus Propiedades

Sólidos

Las partículas en los sólidos están unidas por fuerzas de atracción muy grandes, por lo que se mantienen fijas en su lugar; solo vibran unas al lado de otras.

Propiedades:

• Tienen forma y volumen constantes.
• Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras.
• No se pueden comprimir, pues no es posible reducir su volumen presionándolos.
• Se dilatan: aumentan su volumen cuando se calientan, y se contraen: disminuyen su volumen cuando se enfrían.

Líquidos

En los líquidos, las partículas están unidas, pero las fuerzas de atracción son más débiles que en los sólidos, de modo que las partículas se mueven y chocan entre sí, vibrando y deslizándose unas sobre otras.

Propiedades:

• No tienen forma fija, pero sí volumen.
• La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy específicas son características de los líquidos.
• Los líquidos adoptan la forma del recipiente que los contiene.
• Fluyen o se escurren con mucha facilidad si no están contenidos en un recipiente; por eso, al igual que a los gases, se los denomina fluidos.
• Se dilatan y contraen como los sólidos.

Gases

En los gases, las fuerzas de atracción son casi inexistentes, por lo que las partículas están muy separadas unas de otras y se mueven rápidamente y en cualquier dirección, trasladándose incluso a largas distancias.

Propiedades:

• No tienen forma ni volumen fijos.
• Presentan gran variación de volumen al cambiar las condiciones de temperatura y presión.
• El gas adopta el tamaño y la forma del lugar que ocupa.
• Ocupa todo el espacio dentro del recipiente que lo contiene.
• Se pueden comprimir con facilidad, reduciendo su volumen.
• Se difunden y tienden a mezclarse con otras sustancias gaseosas, líquidas e, incluso, sólidas.
• Se dilatan y contraen como los sólidos y líquidos.

Plasma

Existe un cuarto estado de la materia llamado plasma, que se forma bajo temperaturas y presiones extremadamente altas, haciendo que los impactos entre los electrones sean muy violentos, separándose del núcleo y dejando sólo átomos dispersos. El plasma es una mezcla de núcleos positivos y electrones libres, que tiene la capacidad de conducir electricidad. Un ejemplo de plasma presente en nuestro universo es el Sol.

Ejemplos de plasmas terrestres:

• Los rayos durante una tormenta.
• La ionosfera.
• La aurora boreal.

Evolución de los Modelos y Teorías Atómicas

Teoría: Son enunciados o argumentaciones que se afirman mediante la experimentación.

Modelo: Representaciones que pueden ser gráficas o fórmulas que representan lo expuesto en una teoría.

Leucipo y Demócrito (a.C.)

Fueron los pioneros en manifestar que las partículas, de acuerdo al razonamiento lógico, se encuentran constituidas por partículas pequeñas, indivisibles e indestructibles.

Teoría de Dalton (1809)

En 1809, retoma lo expuesto por Leucipo y Demócrito afirmando que:

• Las partículas fundamentalmente pequeñas son conocidas como átomos.
• La agrupación de átomos conforma compuestos.
• Los átomos se diferencian o se distinguen por su masa.

Modelo de Thomson (1904)

En 1904, anunció un modelo atómico que manifiesta que el átomo es una esfera con carga positiva y dentro de esta esfera se incrustan cargas negativas. A este modelo se le conoce como el «Budín de Pasas».

Experimento: Thomson utilizó tubos al vacío donde contenía en cada extremo electrodos denominados ánodo y cátodo.

• Cátodo: Electrodo con carga negativa hacia el cual se dirigen los protones.
• Ánodo: Electrodo con carga positiva hacia el cual se dirigen los electrones.
• Cloruro de zinc: Este compuesto da un color fosforescente.
• Rayo fluorescente: Se conoce como rayo catódico.
• Rayo catódico: Se conoce como electrones, con carga = (-1.60×10^-19) culombios.
• Rayos Canales: Se conocen como protones, con carga = (1.60×10^-19) culombios.

Modelo de Rutherford (1911)

Experimentó con una lámina de oro mediante irradiación de rayos alfa, lo cual determinó que:

• En la zona central del átomo se encuentran partículas positivas denominadas protones, con una alta densidad.
• En la zona periférica o en la corteza, los electrones giran en órbitas elípticas.
• El átomo es neutro porque tiene la misma cantidad de protones y electrones.

Moseley

Midió la carga nuclear de diferentes elementos químicos, llegando a determinar que los átomos contienen protones, lo que se denomina como Número Atómico (Z): cantidad de protones que tiene un determinado compuesto.

Aston (1945)

Demostró que los elementos presentan diferentes tipos de masas, es decir, la masa es igual a la sumatoria de los nucleones (protones + electrones + neutrones), que se le denomina como Número Másico.