Copia de pre_presentacion_10_estado de agregacion_2021_2_alcantara_rev - Ernesto Montero Domínguez

Vista previa del material en texto

ESTADOS DE AGREGACIÓN
Pre –
Universitario
2021-2
10
1 ORIGEN DE LOS ESTADOS FUNDAMENTALES DE LA MATERIA
Hace, más o menos, 13700 millones de años
ocurrió la “gran explosión” o Big Bang, entonces
aquí empezó todo, aunque ésta es una manera
impropia de expresarse. Aún no existía el espacio,
por lo que no es correcto decir “aquí”. Tampoco
existía el tiempo, por lo que no es adecuado decir
“entonces”. Pero no tenemos otros vocablos y en
palabras del biólogo y genetista británico,
J.B.Sanderson Haldane (noviembre 1892-
diciembre 1964):
“ …el universo no 
sólo es más raro de 
lo que suponemos, 
es más raro de lo 
que podemos 
suponer”.
1
ESTADOS FUNDAMENTALES DE LA MATERIA
Un estado de agregación es la
forma física predominante de
un ente material que existe
bajo ciertas condiciones de
presión y temperatura, que
determinan la predominancia
o equilibrio de las fuerzas de
interacción que compiten
(atractivas Vs. repulsivas).
TRES ESTADOS DE AGREGACIÓN PARA EL BROMO (Br2)
GAS LÍQUIDO SÓLIDO
ESTADOS FUNDAMENTALES DE LA MATERIA
LOS ESTADOS DE AGREGACIÓN FUNDAMENTALES DE LA MATERIA SON 
TRES: SÓLIDO, LÍQUIDO Y GAS
1. ESTADO SÓLIDO El estado sólido se caracteriza, en general, por
presentar forma y volumen definido, donde sus
partículas ocupan posiciones definidas en un sistema
tridimensional; ésta rigidez solo le permite movimientos
vibracionales y también oscilando en posiciones fijas;
presentan alta densidad. Las fuerzas cohesivas
predominan sobre las fuerzas repulsivas.
4
1
El estado líquido es un sistema de volumen definido, pero de
forma variable, donde sus partículas se mueven con mayor
libertad que en el sólido, pero con menor energía que el
gaseoso. Presentan una superficie libre a través de la cual se
produce el proceso espontáneo de evaporación, y
propiedades como tensión superficial, coeficiente de
viscosidad; son fluidos, con densidades intermedias entre
sólidos y gases.
2. ESTADO LÍQUIDO
H2O Hg
ESTADOS FUNDAMENTALES DE LA MATERIA
1
El estado gaseoso se caracteriza por presentar forma y
volumen variados, porque siempre ocupan todo el espacio del
recipiente que lo contiene. Las fuerzas repulsivas o térmicas
superan a las atractivas. Sus partículas se mueven
caóticamente en toda dirección y separados por grandes
distancias. Esto explica las propiedades de expansibilidad y
comprensibilidad que presentan; son fluidos de baja
densidad, y ejercen presión en todas direcciones
3. ESTADO GASEOSO
ESTADOS FUNDAMENTALES DE LA MATERIA
1 CAMBIOS DE ESTADO DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA
CAMBIOS DE ESTADO DE AGREGACIÓN DE LA 
MATERIA
+ calor
- calor
Solidificación
Fusión
https://www.youtube.com/watch?v=Rpp9fa3MxzA
https://www.youtube.com/watch?v=Rpp9fa3MxzA
9
Los cambios de estado físico que se producen en el proceso de obtención de agua pura por
destilación del agua de mar se denominan:
a)condensación y vaporización
b)sublimación y condensación
c) fusión y licuación
d)vaporización y condensación
e)sublimación inversa y licuación
Problema 1
10
Identifique cuál de los siguientes cambios de estado de agregación se utilizan como
método físico para la separación de mezclas.
I. Sublimación
II. Pirólisis
III. Vaporización
A) solo I B) solo II C) solo III D) I y II E) I y III
Problema 2
11
Problema 3 
Identifique las proposición incorrectas.
I. La volatilidad es una propiedad exclusiva de los líquidos.
II. El cambio de estado de oxígeno gaseoso a oxígeno líquido se llama 
condensación.
III. La deposición es un proceso endotérmico mientras que la fusión es un 
proceso exotérmico.
A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) I y II E) I, II y III
2 DIAGRAMA DE FASES
Un diagrama de fases es la representación gráfica, en un
plano bi o tridimencional, de las fases solidas, líquidas y
gaseosas que están presentes para un sistema físico o
material determinado, a condiciones termodinámicas de
equilibrio entre las fases, en función de la presión,
temperatura o composición del sistema.
El estado de equilibrio de un sistema es aquel en el cual
sus propiedades no cambian con el tiempo, a menos que
se ejerza una alteración de la temperatura, presión,
composición, o la aplicación de fuerzas externas de tipo
eléctrico, magnético, etc.
DIAGRAMA DE FASES PARA EL IODO I2
O : Punto triple
C : Punto crítico
OD : Equilibrio S y L
OC :Equilibrio L y G
OB :Equilibrio S y G
Pc : presión crítica
Tc : temp. crítica
La FASE es cualquier porción del sistema, 
físicamente homogénea y separada por una 
superficie (interfase) mecánicamente 
separable de otras porciones.
13
DIAGRAMA DE FASES DEL AGUA
A diferencia del DF del yodo, observamos que la
pendiente de los equilibrios S = L, tiene pendiente
negativa, lo que significa que el estado sólido del
agua tiene menor densidad que el agua en
estado líquido, es decir, el sólido (hielo) flota en el
agua líquida.
También, observamos que, conforme aumenta la
presión externa, disminuye el punto de fusión,
que es lo contrario de la mayoría de sustancias
que aumenta su punto de fusión conforme
aumenta la presión externa aplicada.
14
DIAGRAMA DE FASES DEL DIÓXIDO DE CARBONO
En este DF nos damos cuenta que es
semejante al DF del yodo, donde la curva de
equilibrio de fases Sólido-Líquido tiene
pendiente positiva, es decir, la densidad del
Sólido (hielo seco) es mayor que la densidad
de la sustancia en estado líquido, por lo que el
hielo seco se hundirá en el líquido de la
sustancia, como es el caso de la mayoría de
sustancias.
2 DIAGRAMA DE FASES : ANÁLISIS
PUNTOS CRÍTICOS DE ALGUNAS SUSTANCIAS
▪El PUNTO CRÍTICO representa una condición de
estado termodinámico, para una sustancia
determinada, definida por la presión crítica(Pc) y
temperatura crítica(Tc). La temperatura crítica Tc es
aquella por encima de la cual el gas no se puede
licuefactar, por muy alta que sea la presión
efectuada. La presión crítica es la menor presión
que se debe aplicar al gas a la Tc para conseguir su
licuación.Aplicación del fluido supercrítico:
➢ El CO2 supercrítico puede disolver compuestos
orgánicos, elimina la cafeína de los granos del
café, extrae perfume de las flores sin contaminar
los extractos con solventes potencialmente
dañinos.
➢ Los hidrocarburos supercríticos, disuelven el
carbón y lo separan de las cenizas.
16
Problema 4
Respecto al diagrama de fases del dióxido de carbono representado, ¿cuál de las siguientes
proposiciones es incorrecta?
73
5,1
N
O Q
P(atm)
M
31–5,7 T (°C)
A) El CO2 líquido no existe a presiones menores que 5,1 atm.
B) Los procesos físicos necesarios para pasar del estado “O” al
estado “Q” incluyen una fusión.
C) La curva MN representa las condiciones de presión y
temperatura a las cuales coexisten las fases líquida y
gaseosa.
D) El CO2 sólido puede sublimar a 10 atm.
E) En el punto M coexisten los tres estados.
17
Respecto al agua, identifique como verdadera (V) o falsa (F) a cada una
De las siguientes proposiciones:
I. Su estado físico predominante en la naturaleza es el estado líquido.
II. Su punto de fusión aumenta conforme aumenta la presión externa.
III. Sus cambios de estado físico son procesos reversibles que se pueden 
desarrollar a presión externa constante.
A) VVV B) VVF C) VFV D) FVF E) FFF 
Problema 5
18
Problema 6
El diagrama de fases es una representación gráfica de las condiciones de temperatura y presión
a las que existen los sólidos, líquidos y gases (vapores) como fases únicas de los estados de la
materia y como dos o más fases en equilibrio.
Indique verdadero (V) o falso (F), según corresponda, sobre las proposiciones referidas al
diagrama de fases que se muestra
a
C
P
x y
T
I. En el punto “C” la rapidez de congelación es igual a la rapidez de fusión.
II. En el punto “a” sólo se produce sublimación.
III. El cambio de “x” a “y” es un calentamiento apresión constante.
A) FFF B) VFV C) VFF
D) FVF E) VFV