cuál es el estado de agregación de la materia que presenta volumen definido, sin embargo, su forma es indefinida, pero puede adoptar la del recipiente que lo contenga?

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Los estados de agregación de la materia

Los estados de agregación de la materia

Parte I: Guía didáctica del profesor

I.2. Propuesta de enseñanza: selección y análisis de contenidos

La propuesta de enseñanza que presentamos forma parte del Bloque 3 de contenidos de Física y Química de 3º de ESO que figura en el Decreto 291/2007, de 14 de Septiembre, que establece el currículo de la Educación Secundaria Obligatoria en la Comunidad Autónoma de la Región de Murcia. Se trata de los contenidos relacionados con la “Diversidad y unidad de estructura de la materia”, concretamente, los epígrafes siguientes:

Dichos contenidos están presentes en los currículos de Física y Química de la educación básica, con independencia del marco legal, pues introducen al alumno en el conocimiento químico de la materia. Aunque la teoría cinética molecular obvia la composición atómica de las partículas, no deja de ser un contenido deseable para introducir a los alumnos en el mundo de la química pues permite diferenciar y establecer relaciones entre los niveles macro, micro y simbólico de la materia. El nivel macro al abordar las propiedades comunes a cada estado de agregación (tener o no forma y volumen propio) y las semejanzas y diferencias en su comportamiento por efecto de la presión y temperatura (difusión, compresión, dilatación); el nivel micro al postular la naturaleza discontinua de la materia para explicar dicho comportamiento, ofreciendo un modelo que reconoce la existencia de partículas (modelo cinético corpuscular o particular, según autores) y describe, a través de presupuestos teóricos (partículas que son extremadamente pequeñas, que ocupan posiciones fijas en sólidos, que están muy juntas en los sólidos, que sólo vibran en los sólidos, etc.) su comportamiento dinámico en función de su agregación; y el nivel simbólico al tener necesariamente que visualizar el modelo, para comprender las explicaciones que se dan al comportamiento macroscópico desde en nivel microscópico.

Sin embargo, las relaciones entre el nivel macro y micro de la materia no suelen abordarse en la mayoría de las propuestas de enseñanza de modo suficiente y explicito, y menos aún las relaciones con el nivel simbólico; así, las diferencias que se establecen en las propiedades comunes al estado de agregación, y las semejanzas y diferencias en el comportamiento macroscópico de sólidos, líquidos y gases, no se interpretan de modo explicito desde los postulados del modelo cinético particular y las diferentes estructuras que resultan a nivel microscópico, posiblemente, porque los profesores conocen las dificultades de aprendizaje que tiene para los alumnos, pues les exige una capacidad de abstracción que no dispone la mayoría. La propuesta de enseñanza que presentamos, utilizando analogías, tiene como finalidad facilitar estas relaciones, haciendo más comprensivo el aprendizaje de estos contenidos. Las analogías favorecen que los alumnos, que están en la transición entre pensamiento concreto y abstracto, puedan visualizar el modelo cinético particular, comprender mejor sus presupuestos y establecer relaciones con las propiedades y comportamiento de sólidos, líquidos y gases.

La propuesta de enseñanza comienza con el estudio de los estados de agregación, por tanto, obvia algunos conceptos iniciales en el estudio de la materia que resultan conveniente hayan sido abordados previamente; por tanto, serían prerrequisitos para mejorar el aprendizaje sobre los contenidos propios de la propuesta. A continuación, se señalan cuáles son los contenidos que los alumnos han debido estudiar previamente con las recomendaciones didácticas correspondientes:

La primera aproximación al concepto de materia debería hacerse a través de su identificación en palabras concretas (Plastilina. Presión. Madera. Cristal. Agua. Dolor. Cobre. Alcohol. Aire. Butano. Calor. Colonia. Papel. Plástico. Granito. Color. Temperatura. …..). Todas tienen un significado construido por otras personas, que compartimos o podemos compartir, pero sólo algunas son materia. La mayor parte de las cosas que identificamos como materia son fácilmente percibidas por nuestros sentidos. Se trata, primero, de reconocer que no todos los objetos o fenómenos que conocemos son materia; y segundo, definirla de modo operativo a través de sus propiedades generales en el nivel macroscópico.

El estudio de la materia, de sus propiedades y cambios como resultado de diferentes interacciones, requiere delimitar una porción de la misma al que llamamos sistema material. Se trata de abordar el estudio de la materia (concepto abstracto) a partir de sistema materiales concretos (sistema 1: un cubito de hielo; sistema 2: cubito de hielo + vaso cristal; sistema 3: cubito de hielo + vaso de cristal + aire de habitación;….), más o menos complejos, que se delimitan en función de los problemas que se quieren plantear.

Tras la identificación de la materia por su diferencia sensorial con lo que no es materia, debe identificarse operativamente asignándoles propiedades generales a cualquier sistema material que se vaya a estudiar; en el nivel macroscópico son suficientes la masa, el volumen y la temperatura. Aunque no sea habitual referirse a la temperatura al introducir el concepto de materia, es conveniente hacerlo antes del estudio de la agregación de la materia; se recomienda trabajar con la balanza y la probeta para medir masas y volúmenes de sólidos, de líquidos y, si es posible, de gases, así como hacer medidas de temperatura de líquidos con el termómetro. Es importante que los alumnos comprendan que los gases tienen masa, volumen y temperatura, por tanto, que también son materia pues, a esas edades, algunos alumnos le asignan un carácter inmaterial. Se deben trabajar los conceptos de magnitud y unidad de medida, primero, con medidas directas de magnitudes (masa, volumen y temperatura) y, segundo, con medidas indirectas (cálculo de volumen de sólido regular a partir de medida de longitudes; cálculo del volumen de sólido irregular por medida con probeta del líquido desplazado). También debería comprobarse la conservación de masa y volumen en cambios de forma de sólidos y líquidos.

fuente : www.carm.es

Estado de agregación de la materia

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Estado de agregación de la materia

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Este diagrama muestra la nomenclatura para diferentes transiciones de fase su reversibilidad y relación con la variación de la entalpía.

En física y química se observa que, para cualquier sustancia o mezcla, modificando su temperatura o presión, pueden obtenerse distintos estados o fases, denominados estados de agregación de la materia, en relación con las fuerzas de unión de las partículas (moléculas, átomos o iones) que la constituyen.1​

Todos los estados de agregación poseen propiedades y características diferentes; los más conocidos y observables cotidianamente son cuatro, llamados fases sólida, líquida, gaseosa2​ y plasmática.3​ También son posibles otros estados que no se producen de forma natural en nuestro entorno, por ejemplo: condensado de Bose-Einstein,4​ condensado fermiónico y estrellas de neutrones. Se cree que también son posibles otros, como el plasma de quarks-gluones.

El término «fase» se utiliza a veces como sinónimo de estado de la materia, pero un sistema puede contener varias fases «inmiscibles» del mismo estado de la materia.

Índice

1 Estados convencionales dependientes de presión y temperatura

1.1 Estado sólido 1.2 Estado líquido 1.3 Estado gaseoso

1.4 Estado plasmático

1.4.1 Perfil de la ionosfera

2 Condensados cuánticos

2.1 Condensado de Bose-Einstein

2.2 Condensado de Fermi

2.3 Supersólido

3 Estados de alta energía

3.1 Materia degenerada

3.2 La materia de los quarks

3.3 Condensado de vidrio de color

3.4 Estados de muy alta energía

4 Otros posibles estados de la materia

5 Cambios de estado

5.1  Tipos de cambio de estado

6 Véase también 7 Referencias 7.1 Bibliografía

7.2 Enlaces externos

Estados convencionales dependientes de presión y temperatura[editar]

Estado sólido[editar]

Artículo principal:

Un sólido cristalino: imagen de resolución atómica de titanato de estroncio. Los átomos más brillantes son el estroncio y los más oscuros son el titanio .

Los objetos en estado sólido se presentan como cuerpos de forma definida; sus átomos a menudo se entrelazan formando estructuras estrechas definidas, lo que les confiere la capacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente. Son calificados generalmente como duros así como resistentes, y en ellos las fuerzas de atracción son mayores que las de repulsión. En los sólidos cristalinos, la presencia de espacios intermoleculares pequeños da paso a la intervención de las fuerzas de enlace, que ubican a las celdillas en formas geométricas. En los amorfos o vítreos, por el contrario, las partículas que los constituyen carecen de una estructura ordenada.

Las sustancias en estado sólido suelen presentar algunas de las siguientes características:

Cohesión elevada.

Tienen una forma definida y memoria de forma, presentando fuerzas elásticas restitutivas si se deforman fuera de su configuración original.

A efectos prácticos son incompresibles.

Resistencia a la fragmentación.

Fluido muy bajo o nulo.

Algunos de ellos se subliman.

En los sólidos cristalinos, las partículas (átomos, moléculas o iones) están empaquetadas en un patrón repetitivo y regularmente ordenado. Hay varias estructuras cristalinas diferentes, y una misma sustancia puede tener más de una estructura (o fase sólida). Por ejemplo, el hierro tiene una estructura cúbica centrada en el cuerpo a temperaturas inferiores a 912 °C (1.674 °F), y una estructura cúbica centrada en la cara entre 912 y 1.394 °C (2.541 °F). El hielo tiene quince estructuras cristalinas conocidas, o quince fases sólidas, que existen a distintas temperaturas y presiones.5​

Los vidrios y otros sólidos no cristalinos y amorfos sin orden de largo alcance no son estados básicos de equilibrio térmico, por lo que se describen a continuación como «estados no clásicos de la materia».

Los sólidos pueden transformarse en líquidos por fusión, y los líquidos pueden transformarse en sólidos por congelación. Los sólidos también pueden transformarse directamente en gases mediante el proceso de sublimación, y los gases pueden igualmente transformarse directamente en sólidos mediante la deposición.

Estado líquido[editar]

Estructura de un líquido monoatómico clásico. Los átomos tienen muchos vecinos más cercanos en contacto, pero no hay un orden de largo alcance.

Artículo principal:

Si se incrementa la temperatura de un sólido, este va perdiendo forma hasta desaparecer la estructura cristalina, alcanzando el estado líquido. Característica principal: la capacidad de fluir y adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene. En este caso, aún existe cierta unión entre los átomos del cuerpo, aunque mucho menos intensa que en los sólidos. El estado líquido presenta las siguientes características:6​

fuente : es.wikipedia.org

Los estados de agregación.

Los estados de agregación.

Los estados de agregación. Conocimiento previo

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Intenta resolver las siguientes cuestiones:

1.- ¿En qué diferentes estados se pueden encontrar la materia?

2.-¿Presentan dichos estados las mismas propiedades?

3.- ¿Cómo explicarías el hecho de que si abrimos un bote de colonia en el extremo de una habitación,

con el tiempo, huele a colonia en el extremo opuesto?

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Los sistemas materiales pueden presentar tres estados de agregación: sólido, líquido y gas.

Cuando un sistema material cambia de estado de agregación la masa permanece constante pero el volumen cambia. También varía la intensidad de las uniones entre las partículas que constituyen el sistema.

Sólido

-Incomprensible (no se pueden comprimir).

-Tienen forma fija.

-Tienen volumen fijo.

-No fluyen por sí mismos.

Liquido

-Tienen volumen fijo.

-No tienen forma fija. Forma variable.

-Son poco compresibles.

-Difunden o fluyen por sí mismos (junto con los gases se denominan fluidos).

Gas

-Ocupan todo el volumen del recipiente que los contienen.

-No tienen forma fija.

-Son fácilmente comprensibles.

-difunde y tienden a mezclarse con otros gases.

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Para saber más sobre los estados de agregación de la materia, consulta la siguiente dirección de internet:http://es.wikipedia.org/wiki/Estado_de_agregaci%C3%B3n_de_la_materia

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Estados de agregación

fuente : agrega.educacion.es