estados de la materia

Vista previa del material en texto

http://www.buenastareas.com/ensayos/Calor-De-Fusion/1514904.html
http://www.slideshare.net/gobad/calor-especifico
http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_fusi%C3%B3n
ESTADO SOLIDO
Los objetos en estado sólido se presentan como cuerpos de forma compacta y precisa; 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 y 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.
· Forma definida.
· Incompresibilidad.
· Resistencia a la fragmentación.
· Fluidez muy baja o nula.
· Algunos de ellos se subliman.
CALOR ESPECIFICO 
Cuando dos o más cuerpos que tienen distintas temperaturas se ponen en contacto térmico se observa que, al cabo de cierto tiempo, todos ellos tienen la misma temperatura.
Uno de los métodos para determinar el calor específico de un cuerpo, es el método de las mezclas. Para ello pondremos dos cuerpos A y B en contacto térmico en el interior de un calorímetro aislado térmicamente del medio exterior.
Al no existir, o ser muy pequeño el intercambio de calor con el medio exterior a través de las paredes del calorímetro, la cantidad de calor cedida por el cuerpo más caliente será igual a la absorbida por el cuerpo de menor temperatura.
La ecuación correspondiente será:
Q1 + Q2 = 0 Q1 = - Q2 (1)
En donde se han tenido en cuenta el signo de las cantidades de calor, positivas cuando son absorbidas y negativas cuando son cedidas por un cuerpo.
Cuando se ponen en contacto térmico varios cuerpos y solo puede intercambiar calor entre ellos y no con el medio exterior, la ecuación correspondiente seria:
Volviendo al caso de los dos cuerpos A y B, de masas MA y MB, de calores específicos CeA y CeB, y temperaturas iniciales TiA y TiB, al mezclarse alcanzarán una temperatura final Tf común para ambos cuerpos.
Teniendo en cuenta que la cantidad de calor absorbida o cedida por un cuerpo viene dada por 
Q = m.Ce. ( Tfinal - Tinicial)
La ecuación de condición de equilibrio (1) se podrá expresar como 
MA CeA ( Tf - TiA ) + MB CeB ( Tf -TiB ) = 0
 Una ecuación como esta nos sirve para determinar una incógnita. Por ello se podrá determinar el calor especifico de un cuerpo desconocido, siempre que conozcamos los demás parámetros, pero si se tienen en cuenta las cantidades de calor absorbidas por el propio calorímetro, el termómetro, etc..., tendremos que introducir un concepto nuevo y tenerlo en cuenta en la fórmula anterior, y es el equivalente en agua del calorímetro que es constante en todas las experiencias y se llama así, porque sus efectos en las ecuaciones son equivalentes a una masa de agua que tenga su misma capacidad calorífica, es decir, la masa de agua que necesita el mismo número de calorías que el calorímetro con todos sus accesorios para elevar 1° su temperatura.
Calor de Fusión
Calor de fusión o Calor latente (antiguo nombre para este), con un nombre que suena mas a ciencia ficción que a física, pero el calor de fusión es lo mas real y cotidiano que podemos encontrar, pero por que no entramos en una definición un poco mas simple de lo que es el calor de fusión:
“Es la cantidad de calor que es suministrado a una sustancia para llevarla de estado sólido al líquido sin incrementar su temperatura. Se calcula a través de la siguiente expresión:
Donde:
Q: calor de fusión, Cal
m: masa de la sustancia que se fusiona, Kg
f: calor de fusión de la sustancia, Cal/Kg”   1 
Pero veamos algo mas teorico:
“La entalpía de fusión o calor de fusión es la cantidad de energía necesaria para hacer que un mol de un elemento que se encuentre en su punto de fusión pase del estado sólido al líquido, a presión constante. Cantidad de energía que un sistema puede intercambiar con su entorno. Es una magnitud de termodinámica (H), cantidad de energía que se puede intercambiar. Teoría de las colisiones”.   2 
“Los cambios de estado se pueden explicar de forma cualitativa del siguiente modo:
En un sólido los átomos y moléculas ocupan las posiciones fijas de los nudos de una red cristalina. Un sólido tiene en ausencia de fuerzas externas un volumen fijo y una forma determinada.
Los átomos y moléculas vibran, alrededor de sus posiciones de equilibrio estable, cada vez con mayor amplitud a medida que se incrementa la temperatura. Llega un momento en el que vencen a las fuerzas de atracción que mantienen a los átomos en sus posiciones fijas y el sólido se convierte en líquido. Los átomos y moléculas siguen unidos por las fuerzas de atracción, pero pueden moverse unos respecto de los otros, lo que hace que los líquidos se adapten al recipiente que los contiene pero mantengan un volumen constante.
Cuando se incrementa aún más la temperatura, se vencen las fuerzas de atracción que mantienen unidos a los átomos y moléculas en el líquido. Las moléculas están alejadas unas de las otras, se pueden mover por todo el recipiente que las contiene y solamente interaccionan cuando están muy próximas entre sí, en el momento en el que chocan. Un gas adopta la forma del recipiente que lo contiene y tiende a ocupar todo el volumen disponible.
PUNTO DE FUSION 
El punto de fusión es la temperatura a la cual se encuentra el equilibrio de fases sólido - líquido, es decir la materia pasa de estado sólido aestado líquido, se funde. Cabe destacar que el cambio de fase ocurre a temperatura constante. El punto de fusión es una propiedad intensiva.
En la mayoría de las sustancias, el punto de fusión y de congelación, son iguales. Pero esto no siempre es así: por ejemplo, el Agar-agar se funde a 85 °C y se solidifica a partir de los 31 °C a 40 °C; este proceso se conoce como histéresis.
A diferencia del punto de ebullición, el punto de fusión de una sustancia es poco afectado por la presión y, por lo tanto, pueden ser utilizado para caracterizar compuestos orgánicos y para comprobar su pureza.
El punto de fusión de una sustancia pura es siempre más alto y tiene una gama más pequeña de variación que el punto de fusión de una sustancia impura. Cuanto más impura sea, más bajo es el punto de fusión y más amplia es la gama de variación. Eventualmente, se alcanza un punto de fusión mínimo. El cociente de la mezcla que da lugar al punto de fusión posible más bajo se conoce como el punto eutéctico, perteneciente a cada átomo de temperatura de la sustancia a la cual se someta a fusión.1
El punto de fusión de un compuesto puro, en muchos casos se da con una sola temperatura, ya que el intervalo de fusión puede ser muy pequeño (menor a 1º). En cambio, si hay impurezas, éstas provocan que el pf disminuya y el intervalo de fusión se amplíe. Por ejem., el pf del ácido benzoicoimpuro podría ser:
pf = 117 – 120º
0
.........
2
1
1
º
=
+
+
=
+
=
=
å
n
i
cuerpos
de
n
N
i
Q
Q
Q
Q