Fenómeno físico y químico y estados de agregación de la materia
Se entiende por fenómeno todo cambio natural o artificial que ocurre en el universo, por ejemplo, la transición del día a la noche, los sismos, la aparición de una estrella, la evaporación del agua, etc., estos fenómenos ocurren en la naturaleza como efecto y causa de la materia y se encuentran ligados íntimamente con las propiedades de la misma.
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Son aquéllos que no alteran la composición íntima de la materia o que lo hacen de un modo aparente y transitorio. Estos cambios desaparecen al cesar la causa que los origina, por ejemplo, el magnetismo, los cambios de estado de agregación, el movimiento de los cuerpos o la formación de un arcoíris.
Referencia
Ocampo, G., Fabila, F., Juárez, J., Monsalvo. R. & Ramírez, V. (1999). Fundamentos de Química 1.[5a ed.] (p.20). México: Publicaciones Cultural.
Ejemplo de fenómeno físico
freepik (2015). Gota de agua [Imagen]. Tomada de https://goo.gl/iSjUkC
Ocurren cuando el cambio modifica la naturaleza íntima de la materia; después del cambio se tienen sustancias diferentes con propiedades distintas, por ejemplo: combustión, corrosión, fermentación, fotosíntesis, funcionamiento de un acumulador, digestión, acción de un medicamento, revelado de fotos, etcétera.
La materia se presenta ante nuestros sentidos en forma de partículas que al unirse constituyen las sustancias.
Si las partículas conservan determinada cantidad de energía cinética existirá cierto grado de cohesión entre ellas
Los estados físicos de agregación de la materia son: sólido, líquido, gas y plasma.
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Estado sólido
En el estado sólido las sustancias ocupan un volumen definido, generalmente tienen forma y firmeza determinada, y la movilidad de sus partículas es casi nula ya que existe gran cohesión entre ellas.
Observa el siguiente video que contiene una descripción acerca de las propiedades del estado sólido, utilizando la teoría cinético molecular.
El estado líquido también ocupa un volumen fijo. El volumen del líquido tomará la forma del recipiente que lo contiene, la movilidad y las fuerzas de cohesión de sus partículas son intermedias.
El siguiente video explica y describe las propiedades del estado líquido mediante la teoría cinético molecular.
El gas no tiene forma ni volumen definido, por lo que se almacena en un recipiente cerrado. El gas tiende a ocupar todo el volumen del recipiente que lo contiene, sus partículas poseen una elevada energía cinética y presentan movimientos desordenados.
El siguiente video describe las propiedades del estado gaseoso, utilizando la teoría cinético molecular.
El cuarto estado llamado plasma está compuesto por iones positivos y electrones a temperaturas extremadamente altas (mayores a 5000 °C), cuando la materia se calienta a esta temperatura los choques entre las partículas son tan violentos que se pueden desprender electrones de los átomos.
El siguiente video explica qué es el estado plasma y sus propiedades ya que solamente existe a muy altas temperaturas y compone el 99 % de nuestro universo.
Aldes, E. (2013). Plasma, el cuarto estado de la materia. Aprendiendo química. Recuperado de http://youtu.be/ukP67IeDFRY
Cambios de estado
En el medio ambiente y bajo ciertas condiciones las sustancias se presentan en alguno de los estados de agregación antes citados, pero pueden cambiar de un estado a otro si las condiciones de presión y temperatura se modifican.
¿Cuántas veces has observado un trozo de hielo que se funde para dar paso a un líquido? ¿Cuántas ocasiones has visto llover, formarse charcos de agua en el pavimento de las banquetas y al salir el sol evaporarse con el calor? Nótese que en ninguno de estos casos ha habido un cambio en la composición de la materia.
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Fusión
Es el cambio de estado que sufre una sustancia al pasar de sólido a líquido cuando se incrementa la temperatura. El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que se funde un sólido y se trata de un valor específico para cada sustancia, el cual se utiliza como criterio de pureza ya que la presencia de impurezas lo modifica.
La fusión es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia del sólido al líquido por la acción del calor; con el fin de entender de una mejor manera dicho proceso observa el siguiente video.
Wegener Fermi (2015). ¿QUE ES LA FUSIÓN? CAMBIOS DE ESTADO Y CÓMO SE PRODUCEN. Recuperado de http://youtu.be/pbuBkl2P8qs
Evaporación
Es el paso de una sustancia del estado líquido al gaseoso o de vapor al incrementar el calor. Se produce cuando las partículas del líquido incrementan su energía cinética y presión de vapor en grado tal que igualan la presión de vapor ejercida por la fase gaseosa; el líquido comienza a evaporarse, por lo que la evaporación puede lograrse al proporcionar calor, o bien, disminuir la presión de la masa gaseosa en contacto con el líquido para que comience a ebullir, entendiéndose por ebullición una evaporación turbulenta acompañada de burbujas gaseosas en el seno del líquido.
La evaporación es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia del líquido al gaseoso por la acción del calor; con el fin de entender de una mejor manera dicho proceso observa el siguiente video.
Wegener Fermi (2015). ¿QUÉ ES LA VAPORIZACIÓN? CAMBIOS DE ESTADO Y CÓMO SE PRODUCEN. Recuperado de
http://youtu.be/CiD8Isg4G0o
Licuefacción
Es el paso del estado gaseoso al estado líquido; para que se lleve a cabo la licuefacción debe eliminarse el calor y aumentarse la presión para conseguir el cambio. Se emplea, por ejemplo, en la obtención de nitrógeno y oxígeno que son gases que se pueden contener en tanques en estado líquido. Es importante saber que existe una diferencia entre vapor y gas, el vapor se condensa y el gas se licúa.
La condensación es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la material del gaseoso al líquido por una disminución de temperatura; con el fin de entender de una mejor manera dicho proceso observa el siguiente video.
Wegener Fermi (2015). ¿QUÉ ES LA CONDENSACIÓN? CAMBIOS DE ESTADO Y CÓMO SE PRODUCEN Recuperado de
http://youtu.be/-SrawFE9ryY
Solidificación
Es el paso de una sustancia líquida al estado sólido debido a la eliminación de calor.
La solidificación es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia del líquido al sólido por una disminución de temperatura; con el fin de entender de una mejor manera dicho proceso observa el siguiente video.
Wegener Fermi (2015). ¿QUÉ ES LA SOLIDIFICACIÓN? CAMBIOS DE ESTADO Y CÓMO SE PRODUCEN. Recuperado de
http://youtu.be/cF_GQSD-Va0
Sublimación
Es el paso del estado sólido al gaseoso sin que se manifieste el estado líquido, requiriéndose para ello la aplicación de calor. Es muy útil en la purificación de sustancias. Por ejemplo, la nieve se forma por solidificación directa del vapor de agua.
El proceso en sentido inverso, o sea cuando una sustancia en estado gaseoso se solidifica sin pasar por el estado líquido, se llama deposición o sublimación inversa.
La sublimación es un proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia del sólido al gaseoso por la aplicación de calor; con el fin de entender de una mejor manera dicho proceso observa el siguiente video.
Wegener Fermi (2015). ¿QUÉ ES LA SUBLIMACIÓN? CAMBIOS DE ESTADO Y CÓMO SE PRODUCEN. Recuperado de
http://youtu.be/Ucd902SyxEQ
En el siguiente esquema puedes observar los cambios de estado de agregación de la materia:
Referencia
Ocampo, G., Fabila, F., Juárez, J., Monsalvo. R. & Ramírez, V. (1999). Fundamentos de Química 1. [5.a ed.] (p.18). México: Publicaciones Cultural.
Referencia
Ocampo, G., Fabila, F., Juárez, J., Monsalvo. R. & Ramírez, V. (1999). Fundamentos de Química 1. [5.a ed.] (p.18-19). México: Publicaciones Cultural.
Ramírez, V. (2006). Química I y II. (p.19-22). México: Grupo Editorial Patria.
