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1. Conceptos básicos

La dinámica del planeta Tierra permite que la materia exista en diferentes estados de agregación, dando origen a multiplicidad de fenómenos. Por ejemplo, el agua de la atmósfera se condensa para producir el rocío o se evapora para precipitarse luego como agua lluvia. En las siguientes páginas veremos cuáles son las características básicas de los diferentes estados de agregación de la materia.

1.1 fuerza de atracción entre moléculas

Como sabemos, las sustancias están constituidas por átomos, iones o moléculas. Estas partículas se hallan sujetas a fuerzas de atracción y repulsión. Las fuerzas de atracción entre partículas de una misma sustancia, se conocen como fuerzas de cohesión. Las fuerzas de repulsión son el resultado de la energía cinética que poseen las partículas y que las mantiene en constante movimiento. La magnitud de este movimiento es directamente proporcional a la temperatura a la que se encuentre la sustancia.

El estado de agregación de una sustancia, bajo unas determinadas condiciones de temperatura y presión, es el resultado de la relación entre las fuerzas de atracción (cohesión) y las fuerzas de repulsión (energía cinética) presentes entre las partículas constituyentes de dicho material (figura 1).

A partir de esta relación entre fuerzas, podemos clasificar ls sustancias como gases, líquidos y sólidos. Así mismo, si modificamos las condiciones de presión y temperatura, provocaremos cabio de estado, como vimos en la primera unidad. Por ejemplo, cuando calentamos un líquido, suministramos energía a las partículas, con lo cual, la agitación térmica de estas aumenta. Con ello, la oposición a las fuerzas de cohesión es cada vez mayor, hasta que el líquido se convierte en vapor.

Cada sustancia, de acuerdo con su constitución físico-química se presenta como sólida, liquida o gaseosa a temperatura ambiente.

Los postulados anteriores constituyen un modelo explicativo para dar razón de los diferentes estados de la materia, así como de los cambios de estado que pueden experimentar las sustancias. Este modelo recibe el nombre de teoría cinético-molecular de la materia.

1.2 los gases

Según la teoría cinético-molecular, los gases presentan las siguientes características:

• tienden a ocupar todo el espacio disponible en el recipiente que las contiene, ya que sus moléculas poseen gran energía cinética, superando las fuerzas de atracción intermoleculares. Esta propiedad se denomina expansibilidad.

• Como consecuencia de la expansibilidad, los gases no tienen forma ni volumen definido.

• El volumen ocupado por un gas depende de la presión ejercida sobre este, de forma que poseen una alta compresibilidad (figura2).

• Debido a que las fuerzas entre las partículas de un gas son débiles, estas se hallan dispersas en el espacio. Como resultado de esto, el volumen que ocupa un gas es muy superior al volumen de las partículas constitutivas del mismo, pues estas presentan una baja densidad.

• Cuando dos o más gases se hallan ocupando el mismo espacio, sus partículas son: el nitrógeno (N2), el oxígeno (O2), el hidrogeno (H2), el dióxido de carbono (CO2) y el cloro (Cl2). El oxígeno y el hidrogeno son los elementos constitutivos del agua, sin la cual no hubiera sido posible el desarrollo de la gran variedad de seres vivos que habita el planeta Tierra. Por esta razón, vamos a dedicar los siguientes apartados al estudio de estos dos gases.

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