ESTADOS DE LA MATERIA

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Tema: Estados de la materia y la termoquímica.
 La materia se presenta esencialmente, en nuestro planeta, bajo cinco formas o estados de agregación diferentes: sólido, líquido, gaseoso, plasma y condensado de Bose - Einstein. Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, sólo algunas sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso del agua. El resto de las sustancias se encuentra en un estado concreto.
 Cada uno de los estados de agregación tiene características definidas y, dependiendo de las condiciones externas como la presión y la temperatura, una misma sustancia puede pasar de un estado de agregación a otro. Estos cambios físicos tienen una característica particular y es que, mientras coexisten ambos estados, durante el cambio de estado la temperatura permanece constante.
 Cuando un cuerpo está en estado sólido podemos apreciar que los átomos se encuentran entrelazados formando generalmente estructuras cristalinas, lo que confiere al cuerpo la capacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente. Son, por lo tanto, agregados generalmente como duros y resistentes, tienen forma propia. Su volumen no varía prácticamente al comprimirlo. No fluye. Los líquidos, por su parte, aunque adoptan la forma del recipiente que los contiene, poseen un volumen propio que se mantiene prácticamente constante aun en el caso de ser sometidos a presiones exteriores considerables. Los gases, sin embargo, adoptan la forma del recipiente y además ocupan todo su volumen interior.
 A lo largo de la historia, filósofos y científicos han profundizado en el estudio de los diferentes estados de la materia y las aportaciones en este tema, han contribuido, de manera decisiva, al desarrollo de otros campos de la ciencia y de la técnica.
 Así, el estudio de los gases sirvió de base para establecer los fundamentos de la química; el conocimiento de la dilatación de los líquidos hizo progresar el estudio de los fenómenos caloríficos; y, más recientemente, la física del estado sólido no sólo ha permitido poner a prueba la mecánica cuántica como teoría física, sino que a la vez ha abierto perspectivas de aplicación en el terreno de la electrónica y de los nuevos materiales, que son, en buena parte, el fundamento del actual progreso tecnológico.
 Los estados sólido, líquido y gaseoso constituyen las formas en que se presenta la materia en condiciones no demasiado alejadas de las que reinan en nuestro planeta. Sin embargo, bajo condiciones extremas, la materia modifica su composición y propiedades y se aleja de las leyes que describen el comportamiento de sólidos, líquidos o gases.
 El plasma es considerado como el cuarto estado de la materia, pues su presencia en el universo es muy abundante. Se trata de una masa gaseosa fuertemente ionizada en la cual, como consecuencia de temperaturas extremadamente elevadas, los átomos se han visto despojados de su envoltura de electrones y coexisten con los núcleos atómicos en un estado de agitación intensa.
 Las estrellas, durante una parte importante de su vida, están constituidas por grandes masas de plasma. Debido a la violencia de los choques entre núcleos, en tales condiciones se producen reacciones de síntesis de núcleos nuevos con una considerable liberación de energía. El Sol es esencialmente una enorme esfera de plasma.
 Otro estado de la materia es el condensado de Bose-Einstein. Este estado se consigue a temperaturas cercanas al cero absoluto y se caracteriza porque los átomos se encuentran todos en el mismo lugar, formando un superátomo.
 Por otra parte, los cambios de agregación de la materia se definen como el paso de un estado a otro en una sustancia como consecuencia de una modificación de la temperatura o de presión. Por ejemplo: Cuando un cuerpo, por acción del calor o del frío pasa de un estado a otro, decimos que ha cambiado de estado. En el caso del agua: cuando hace calor, el hielo se derrite y si calentamos agua vemos que se evapora. El resto de las sustancias también puede cambiar de estado si se modifican las condiciones en que se encuentran.
 Si se calienta un sólido, llega un momento en que se transforma en líquido. Este proceso recibe el nombre de fusión. El punto de fusión es la temperatura que debe alcanzar una sustancia sólida para fundirse. Cada sustancia posee un punto de fusión característico. Por ejemplo, el punto de fusión del agua pura es 0 °C a la presión atmosférica normal.
 Si calentamos un líquido, se transforma en gas. Este proceso recibe el nombre de vaporización. Cuando la vaporización tiene lugar en toda la masa de líquido, formándose burbujas de vapor en su interior, se denomina ebullición. También la temperatura de ebullición es característica de cada sustancia y se denomina punto de ebullición. El punto de ebullición del agua es 100 °C a la presión atmosférica normal. 
 Para finalizar con el tema sobre los estados de la materia podemos concluir que existen cinco de estos los cuales son: Sólido, Liquido, Gaseoso, Plasma y Bosé-Einstein. Los tres primeros estados son los más comunes y estudiados dentro de la tierra, aunque es el estado de plasma el más común en el universo, ya que de este se componen las estrellas, por ejemplo, el quinto estado conocido como Bose-Einstein, es un estado de agregación nuevo en los registros de la ciencia, pero es tan frío y denso, que se logra cuando un elemento es enfriado a varios puntos bajo lo logrado habitualmente, consiguiendo incluso inmovilizar los átomos, según dicen los científicos.
 Los estados de agregación pueden encontrarse de distintas formas en la naturaleza y los observamos cada día de nuestras vidas, el agua es un ejemplo que puede demostrar los tres primeros estados de agregación, pues puede pasar por el estado líquido, por el sólido y el gaseoso donde cada uno de estos estados recibe ciertos nombres. Como por ejemplo: fusión, vaporización, entre otros.
 Dejando a un lado el tema anterior, a continuación hablaremos sobre la termoquímica, la cual es la ciencia que estudia tanto la composición, estructuras y propiedades de la materia como los cambios que esta experimenta durante las reacciones químicas y su relación con la energía. Su fin es determinar las cantidades de energía desprendidas o absorbidas como “calor” durante una transformación, así como desarrollar métodos de cálculo de dichos movimientos de calor sin necesidad de recurrir a la experimentación. Por lo tanto, Siempre que se lleva a cabo una transformación química, hay un cambio térmico, dependiendo éste de la naturaleza, condición física y cantidad de reactantes.
 Podemos decir que la termoquímica es de gran importancia para el desarrollo de las bases teóricas de la química, también como para el estudio de las energías de enlace en diferentes moléculas así como la estabilidad de estas y su reactividad.
 Esta se ocupa del estudio de medida o cálculo de los calores absorbidos o desprendidos en las reacciones químicas, y por esta razón, estas cuestiones son de gran importancia práctica. 
 Hay que tomar en cuenta que la termoquímica es parte de una rama mucho más amplia que es la termodinámica la cual describe y relaciona las propiedades físicas de la materia de los sistemas macroscópicos, así como sus intercambios energéticos. El calor que se transfiere durante una reacción química depende de la trayectoria seguida puesto que el calor no es una función de estado. 
 Los tipos de reacciones en la termoquímica de acuerdo al calor involucrado, se clasifican en reacciones exotérmicas, en las que hay liberación de calor, y reacciones endotérmicas, en donde se presenta absorción de calor. De acuerdo al proceso químico involucrado, el calor puede ser de neutralización, solución, hidratación, dilución, formación, reacción, combustión, etc.
 Si la reacción endotérmica se realiza en un sistema de paredes adiabáticas, como consecuencia de la reacción se produce una disminución en la temperatura del sistema. Si la reacciónes exotérmica y se realiza en un recipiente de paredes adiabáticas, la temperatura final del sistema aumenta.
 Para finalizar definiremos un poco las leyes de la termoquímica: Las cuales en primer lugar nos encontramos con la Ley de conservación de la energía. Esta fue enunciada por Mayer en 1842 y por Helmholtz en1847, y establece que la energía ni se crea ni se destruye. Siempre que una cantidad cualquiera de una de las formas de energía desaparece, se produce una cantidadexactamente equivalente de otra u otras formas. Esta afirmación se conoce también con el nombre de primer principio de la Termodinámica.
 Actualmente, podemos decir que esta ley continúa siendo válida a escala macroscópica, pero no en el campo de las transformaciones nucleares.
  Seguidamente, nos encontramos con la ley de Lavoisier y Laplace. Enunciada en 1780, esta establece que: ``La cantidad de calor necesaria para descomponer un compuesto químico  es precisamente igual a la desprendida en la formación del mismo a partir de sus elementos´´.
 La ley de Hess. Anunciada en 1840, es una ley fundamental de la termoquímica, según la cual: la cantidad total de calor desprendida en una transformación química dada, esto es, partiendo de un estado inicial y llegando a otro final es siempre la misma, independientemente de que aquella se realice en una o varias fases. 
 La experiencia ha demostrado que el calor de formación de un compuesto a partir de sus elementos no depende del método empleado, lo mismo que sucede con la tonalidad térmica de una reacción respecto al tiempo invertido. Por ejemplo: esta ley nos permite la determinación del calor de reacción durante la formación del monóxido de carbono y el calor de combustión del monóxido de carbono.
 También está la  ley de Kirchhoff, la cual nos dice que la variación de la cantidad de calor producida en una reacción química, por cada grado que se eleva la temperatura, es igual a la diferencia entre la suma de las capacidades caloríficas molares de los reactivos y de los productos de la reacción.
 Hess también enuncio la ley del calor de mezcla, esta establece que cuando se mezclan dos soluciones salinas diluidas no se desprende ni se absorbe calor, siempre y cuando no se forme un precipitado o se desprenda un gas. 
 De esta forma se puede concluir que la termoquímica como parte de la termodinámica, mediante las diferentes reacciones químicas, viene a facilitar la vida del hombre en diferentes mecanismos de producción de energía, y en cualquier proceso que se le aplique calor.
Bibliografías:
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Marilú (31/08/2007). Estados de la materia. http://es.scribd.com/doc/266012/Estados-de-la-Materia
DjaheliyBriones (25/09/2012). Estados de agregación. http://es.slideshare.net/DjaheliyBriones/prctica-no-3-14462792
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