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estados fde la materia

Hoy vamos a hablar sobre los estados de la materia.

¿Y yo por qué tengo que saber de física? 😮

Es un tema muy importante en las mercancías peligrosas, porque nos va a servir de base para poder luego entender la terminología del ADR.  En el ADR constantemente se habla de «materias y objetos peligrosos», que debemos saber clasificar y aquí tenemos la base de la pirámide 🙂

LA MATERIA

Se puede definir como materia todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. Es decir, la materia es todo aquello que presenta masa y volumen.

  • La masa se define como la cantidad de materia de un cuerpo. Su unidad de medida es el kg.
  • El volumen se define como el espacio que ocupa un cuerpo. Su unidad de medida es el m3.

Por tanto, los sólidos, los líquidos y los gases son materia. Todos ellos tienen masa y ocupan un volumen.

La materia se clasifica también de la siguiente forma:

Materia

Sobre cómo clasificar las sustancias y mezclas según el ADR estaremos hablando en otro post 😉

ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA

La materia se presenta en tres estados o formas de agregación: sólido, líquido y gaseoso.

En la naturaleza, sólo algunas sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, como es el caso del agua. Sin embargo, la mayoría de sustancias se presentan en un estado concreto. Los metales o las sustancias que constituyen los minerales se encuentran en estado sólido y el oxígeno o el CO2 en estado gaseoso.

La teoría cinética permite explicar por qué las sustancias se pueden encontrar en tres estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso. El estado en que se encuentre una sustancia depende de la intensidad de las fuerzas de unión o cohesión entre las partículas que conforman dicha sustancia. Además, las propiedades que presenta la materia dependen de su estado de agregación.

 estados de agregación

 

ESTADO SÓLIDO

glass-containers-1205652_1920 Los sólidos se caracterizan por tener forma y volumen constantes. Esto se debe a que las partículas que los forman están muy próximas y en posiciones casi fijas, ya que están unidas por unas fuerzas de cohesión muy intensas.

En el estado sólido la movilidad es escasa, las partículas solamente pueden vibrar u oscilar alrededor de posiciones fijas. Esta inmovilidad supone que los sólidos no se pueden comprimir ni pueden fluir.

Sin embargo, los sólidos se dilatan y contraen ligeramente por efecto de la temperatura. La dilatación se produce porque al aplicar calor, las partículas oscilan con más energía y aumenta la distancia entre ellas, provocando un pequeño aumento del volumen. En la contracción ocurre lo contrario, es decir, las partículas se enfrían, por lo que tienen menor agitación, uniéndose o aproximándose las unas a las otras, lo que provoca una ligera disminución del volumen.

Las partículas en el estado sólido se disponen de forma ordenada, con una regularidad espacial geométrica, dando lugar a redes cristalinas. Existen otros sólidos cuyas partículas carecen de estructura interna ordenada, y no forman redes cristalinas. Estos sólidos se denominan amorfos.

 

Definición según el ADR*

 

sólido adr

 

Para determinarlo, el ADR dispone de un ensayo de determinación de la fluidez (prueba del penetrómetro de la sección 2.3.4).

* El ADR nos da definiciones claras de lo que considera sólido, líquido o gas. Estas características pueden no ser las mismas para definir sustancias en otros entornos, pero resultan de utilidad en este concreto para clasificar las mercancías peligrosas.

OJO: Preguntas de este tipo son muy comunes en los exámenes tipo test para la obtención del título de Consejero de Seguridad para el transporte de mercancías peligrosas por carretera.

PROPIEDADES ESPECÍFICAS: TEMPERATURA DE FUSIÓN Y DE EBULLICIÓN

Cada sustancia tiene una temperatura de fusión y ebullición características, lo que permite diferenciar unas sustancias de otras. Son propiedades específicas de la materia, que nos permiten identificarla.

Conocer las temperaturas de fusión y ebullición nos será de gran ayuda cuando estemos clasificando las mercancías peligrosas, ya que como puedes ver, en las definiciones de sólido, líquido y gas según el ADR, se hace referencia al punto de fusión.

OJO: Punto de fusión o de ebullición = Temperatura de fusión o de ebullición 😉

ESTADO LÍQUIDO

bottle-1481599_1920 Los líquidos, al igual que los sólidos, tienen volumen constante. En los líquidos las partículas están unidas por unas fuerzas de cohesión menos intensas que en los sólidos. Sus posiciones no son fijas, por lo que las partículas fluyen libremente y se trasladan con libertad.

El número de partículas por unidad de volumen es muy alto, por ello son muy frecuentes las colisiones y fricciones entre ellas. En los líquidos el movimiento es desordenado, pero existen asociaciones de varias partículas que, como si fueran una, se mueven al unísono.

Todo ello explica que los líquidos no tengan forma definida y adopten la forma del recipiente que los contiene. También explica ciertas propiedades como la fluidez o la viscosidad.

Los líquidos no se pueden comprimir y su volumen es constante, pero al aumentar la temperatura se incrementa la movilidad de las partículas (su energía cinética), aumenta la distancia que las separa, produciéndose una cierta dilatación.

Propiedades físicas de los líquidos

     propiedades físicas de los líquidos

Definición según el ADR*

 

líquido adr

ESTADO GASEOSO

 

erlenmeyer-flask-576321_1280Los gases, igual que los líquidos, no tienen forma fija, pero a diferencia de éstos, su volumen tampoco es fijo. En los gases, las fuerzas de cohesión que mantienen unidas las partículas son muy débiles. Las partículas se encuentran muy separadas (el número de partículas por unidad de volumen es muy pequeño) y sus posiciones no son fijas.

 La movilidad es muy grande: las partículas se mueven de forma desordenada, con frecuentes choques entre ellas y con las paredes del recipiente que los contiene. Esto explica las propiedades de expansibilidad y compresibilidad que presentan los gases. Sus partículas se mueven libremente, de modo que ocupan todo el espacio disponible, adaptándose a la forma y al volumen del recipiente que las contiene.

Propiedades físicas de los gases

 

compresibilidad y expansibilidad

 

La compresibilidad tiene un límite, si se reduce mucho el volumen en que se encuentra confinado un gas éste pasará a estado líquido.

Al aumentar la temperatura las partículas se mueven más deprisa y chocan con más energía contra las paredes del recipiente, por lo que aumenta la presión.

El aumento de la temperatura también trae consigo un aumento de volumen (dilatación), mucho más acusado que en sólidos y líquidos.

Definición según el ADR*

 

gas adr

 

Existen otros estados de la materia que puedes consultar aquí

 En el próximo post estaremos hablando sobre los cambios de estado de la materia.

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