Teoría cinética-molecular.
Para explicar muchas propiedades de los materiales en sus diferentes estados los científicos han elaborado teorías que intentan explicarlas. Estas teorías en algunos casos son muy antiguas pero podemos elaborar un resumen de ellas.
Destaca sobre todos Jhon Dalton que publicó su teoría fundamental hace 200 años. El imaginarse la materia (incluso los sólidos) formados por pequeñas moléculas indivisibles fue un paso fundamental para responder a la pregunta ¿Cómo están formados los objetos?
Esta teoría tiene tres preguntas clave:
¿Cómo son los materiales en su interior?
Todos los materiales estan hechos con pequeñas partículas llamadas moléculas. A cada sustancia le correponde una molécula diferente. Estas partículas son bastante estables y solo se pueden romper con choques muy fuertes o mediante reacciones químicas. Las moléculas son muy pequeñas y no se pueden ver con microscopios. Podemos decir que las moléculas son submicroscópicas. Entre las moléculas hay espacio vacío.
¿Cómo están colocadas las partículas?
Las moléculas en los gases estan muy separadas unas de otras.
Las moléculas en los líquidos están próximas, pegadas, pero entre ellas no hay grandes fuerzas de unión. las moléculas en los líquidos se pueden mover libremente aunque siempre manteniendo el contacto con las demás.
Las moléculas en los sólidos están fuertemente unidas unas a otras. No se pueden desplazar libremente. Normalmente están ordenadas formando redes.
¿Cómo influye la temperatura?
En los sólidos las moléculas solo pueden vibrar. Sí aumentamos la temperatura de un sistema material sólido, sus moléculas se moverán más rápidamente y aumentarán la distancia medía entre ellas, las fuerzas de cohesión disminuyen y llegará un momento en que éstas fuerzas son incapaces de mantener las moléculas en posiciones fijas, El edificio del sólido se desmorona, las moléculas comienzan a desplazarse libremente, el sistema material se ha convertido en líquido.
Si la temperatura del líquido continúa aumentando, las moléculas aumentarán aún más su rapidez, las moléculas pueden liberarse unas de otras y alguna de ellas abandona la compañia de las demás y se mueve libremente fuera del líquido. El líquido comienza a convertirse en gas. Si la temperatura es la de ebullición en cualquier punto del líquido se forma gas y observamos la formación de burbujas.
En las gas las moléculas se mueven a mucha velocidad. Si aumentamos la temperatura la velocidad aumenta. Puede llegarse a un punto que los choques sean tan fuertes que las moléculas comiencen a romperse. A temperaturas de millones de grados en la materia ya no hay moléculas. estamos ante el cuarto estado de la materia: el plasma.
La presión del gas contra las paredes del recipiente se debe al choque de millones de moléculas contra ellas. esta claro que esta presión va a aumentar con el número de moléculas y con su velocidad ya que entonces los choques serán mas intensos.
Si disminuimos la temperatura de un SISTEMA MATERIAL en estado gaseoso, disminuye la rapidez media de las moléculas y esto hace posible que al acercarse las moléculas casualmente, las fuerzas de cohesión, que siempre aumentan al disminuir la distancia, puedan mantenerlas unidas, el SISTEMA MATERIAL pasará al estado líquido.
Si disminuye aún más la temperatura, al moverse más lentamente las moléculas, la distancia media entre ellas sigue disminuyendo, las fuerzas de cohesión aumentarán más y llegará un momento que son lo suficientemente intensas como para impedir que las moléculas puedan desplazaras, obligándolas a ocupar posiciones fijas, el SISTEMA MATERIAL se ha convertido en un sólido.
Volvemos a ver el enlace con las animaciones de la teoría cinética.
Cuestiones:
1) Describir que sucede si en una botella de agua mineral cerrada y llena hacemos un pequeño agujero en la parte inferior.
Explicar utilizando la palabra presión.
Argumentar o justificar usando la teoría cinética lo que sucede.
TEORÍA CINÉTICA Y MOLÉCULAR
2) Describir que sucede si dejamos un poco de colonia encima de la mesa durante 3 horas. Explicar utilizando los cambios de estado.
Justificar usando la teoría cinética tu descripción.
3) Describir que sucede en las paredes de un vaso vacío que sacamos del frigorífico.
Explicar utilizando los cambios de estado.
Justificar usando la teoría cinética.
4) Describir que sucede si conectamos con una pequeña tubería dos depósitos en los que están colocados dos gases de colores diferentes.
Explicar utilizando la palabra difusión.
Justificar usando la teoría cinética.