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Describir el comportamiento de las partículas en los diferentes estados de la materia y cómo estos cambian al aplicar calor o presión.

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Diferencias y similitudes entre sólidos, líquidos y gases a nivel molecular

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Diferencias y similitudes entre sólidos, líquidos y gases a nivel molecular

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Neón en estado líquido al aplicarse calor 

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El neón cuando está en estado líquido y se le aplica calor pasa a estado gaseoso

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Neón en estado líquido al aplicarse calor 

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Neón en estado sólido al aplicarse calor

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El neón cuando está en estado sólido y se le aplica calor pasa a un estado líquido y luego pasa a estado gaseoso

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Neón en estado sólido al aplicarse calor

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PhET es una plataforma que ofrece simulaciones científicas y matemáticas interactivas. Las simulaciones están diseñadas en un ambiente educativo similar a un juego, lo que permite explorar conceptos de forma visual y práctica a través de laboratorios virtuales.

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Cuando optiene una fuente de calor las moléculas empiezan a agitarse y la presión aumenta

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1.     Describir las diferencias y similitudes entre sólidos, líquidos y gases a nivel molecular.

2.     Explicar la presión de gas usando la teoría cinética de las partículas

3.     Determinar los procesos que podrías usar para hacer que los sólidos, líquidos y gases cambien de fases.

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Al ejercer presión la temperatura aumenta

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Argón en estado gaseoso a qué estado estara con -270C?

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El argón en estado gaseoso al estar en contacto con el frío pasa a estado líquido y por último a estado sólido

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Argón en estado gaseoso a qué estado estara con -270C?

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Al aplicar calor las moleculas se agitan y aumenta la temperatura

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Luego de entrar al simulador, lo primero que tienes que hacer es selecionar con que molécula deseas interactuar y poner en que estado va a iniciar

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Ahí podemos observar moléculas como el neón, argón oxígeno y agua en diferentes estados

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agua en estado sólido, qué ocurre después de aplicarle calor?

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El agua en estado sólido con calor pasa al estado líquido( proceso de fusion)

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agua en estado sólido, qué ocurre después de aplicarle calor?

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Se puede interactuar con variables como: la flecha naranja significa agregar mas moléculas osea más volumen, la flecha morada es para aumentar la temperatura o disminuirla y por último la flecha rosada es para aumentar o disminuir la presión en el recipiente

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Al aplicar calor al agua en estado líquido pasa a un proceso de evaporación hasta llegar a ser completamente gaseoso

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al agregar calor a cualquier molécula su temperatura va a aumentar también aumentando su energía cinética y esto llevará a un cambio de estado

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Cuando se le agrega presión a una sustancia esta aumentara de temperatura, esto lo explica la ley de Gay-Lussac a mayor presión, mayor temperatura(volumen constante)

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al ejercer presión la presión aumenta, debido a que las moléculas se encuentran en un recipiente cerrado y chocan contra las paredes del mismo y se mueven rapidamente

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Similitudes entre el oxígeno, argón y neón

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Similitudes entre el oxígeno, argón y neón

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Los 3 son gases nobles, por lo que pueden cambiar de estado a casi la misma temperatura

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dependiendo de la energía cinética las moléculas van a tener cierta temperatura, por ejemplo a mayor temperatura, mayor energía cinética y menor fuerza de atraccion

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Ocurre principalmente a temperaturas más altas, donde las moléculas de agua adquieren suficiente energía para pasar a la fase gaseosa.

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Ocurre al enfriarse el vapor de agua, formando gotas de agua en las nubes. Esto puede ser favorecido por la presión baja en altitudes elevadas.

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Cuando las gotas de agua se combinan y se vuelven lo suficientemente pesadas, regresan a la Tierra.

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Cuando hay mucha presion la energia cinetica hace que la tapa del cilindro salga expulsada

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Cuando se revisan las llantas, se lee en un costado de la llanta que necesita algo así como “35 psi”.

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Cuando se revisan las llantas, se lee en un costado de la llanta que necesita algo así como “35 psi”.

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a. ¿Qué significa “35 psi” en palabras?

“35 psi” es una razón entre cuánta fuerza ejerce el aire dentro de la llanta y cada pulgada cuadrada de su superficie. También, puede ser llamada como una unidad de presión, en donde, la presión del aire en el interior del neumático es de 35 libras por pulgada cuadrada.

b.   ¿Qué herramienta utilizas para medir la presión de los neumáticos y cómo crees que funciona?

Según una investigación previa, la herramienta utilizada para medir la presión de los neumáticos es un manómetro. Este instrumento funciona conectándolo a la válvula del neumático, luego, el movimiento del aire, que empuja al diafragma dentro del nanómetro, crea una lectura de la presión en la pantalla del nanómetro.

c. Usa la simulación para ver si tus ideas de “presión de gas” coinciden con la representación molecular en la simulación. Haz una lista de los cambios que harías en tu explicación de cómo funciona un medidor de neumáticos (Puedes consultar en un libro texto o un recurso en línea si necesitas más información.)

Basada en mi investigación, puedo decir que mis ideas concuerdan con la representación molecular del simulador, ya que, las moléculas de aire dentro del neumático se mueven rápidamente y chocan con las paredes internas, esto provoca que haya una mayor presión, la cual mide el nanómetro. En el simulador, esta situación se evidencia en la siguiente imagen, en donde, existe un nanómetro, un espacio cerrado con una tapa (Presión) y un grupo de moléculas.

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Como observaste las 4 sustancias diferentes, ¿Qué similitudes y diferencias específicas notaste?

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Como observaste las 4 sustancias diferentes, ¿Qué similitudes y diferencias específicas notaste?

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Neon

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Como observaste las 4 sustancias diferentes, ¿Qué similitudes y diferencias específicas notaste?

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Como observaste las 4 sustancias diferentes, ¿Qué similitudes y diferencias específicas notaste?

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Oxigeno

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Diccson,T.R., Introducción a la química, México, Publicaciones Cultural, 2002

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Diccson,T.R., Introducción a la química, México, Publicaciones Cultural, 2002

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Piensa en explicaciones que podrían ser posibles utilizando tu comprensión de la física y la química.

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Piensa en explicaciones que podrían ser posibles utilizando tu comprensión de la física y la química.

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Este tipo de cambios se pueden explicar de la siguiente manera:

· Las sustancias sólidas, independientemente del tipo de moléculas, tienen una estructura bastante rígida debido a sus fuerzas fuertes de atracción entre sus moléculas.

· Las sustancias liquidas crean fuerzas intermedias de atracción para que, las mismas les permitan fluir, pero manteniendo un volumen fijo. Este tipo de sustancias, no contienen una forma definida, ya que, adoptan la forma del recipiente que los contiene.

·  Las sustancias gaseosas tienen fuerzas de atracción bastante débiles, lo que les permite expandirse y llenar cualquier volumen disponible. Es decir, tienen a tener un volumen variable, y suelen ser conocidos como fluidos, debido al movimiento constante y al azar de sus partículas.

·  La densidad de los sólidos suele ser mayor a la de los líquidos y gases, debido a que sus partículas permanecen juntas y no están en constante movimiento.

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Escribe tus ideas y prepárate para compartirlas en una discusión de clase.

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Escribe tus ideas y prepárate para compartirlas en una discusión de clase.

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La idea principal para poder discutir en clase seria la energía cinética que poseen las moléculas en los gases, ya que, se evidencia que, en La Teoría Cinética de los Gases, se habla de diferentes variables como la temperatura y la presión, que ayuda a la medición de la energía cinética que contienen las moléculas en un recipiente.

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¿líquido, sólido o gaseoso? Observa las siguientes imágenes y haz una descripción de lo que observas, las variantes que hay y cómo se relacionan.

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¿líquido, sólido o gaseoso? Observa las siguientes imágenes y haz una descripción de lo que observas, las variantes que hay y cómo se relacionan.

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De acuerdo a lo trabajado contesta qué ocurre en cada situación:

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De acuerdo a lo trabajado contesta qué ocurre en cada situación:

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¿Qué relación hay entre la temperatura y el estado de agregación de una sustancia? Observa las siguientes imágenes y responde.

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¿Qué relación hay entre la temperatura y el estado de agregación de una sustancia? Observa las siguientes imágenes y responde.

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En la anterior situación se evidencia un cambio significativo de temperatura, lo cual nos el experimento y crea un posible cambio de estado, ya que:

· Cuando la temperatura está a -246 °C, se cree que las moléculas están en estado líquido, debido a sus fuerzas de atracción intermedias y a su poca energía cinética, lo cual, hace que se muevan lentamente.

· Pero, cuando la temperatura cambia a -180°C, las moléculas comienzan a tener un mayor movimiento, lo que nos lleva a señalar un cambio de estado de líquido a gaseoso, debido a energía cinética y a sus leves fuerzas de atracción.

Situación 2:

En la anterior situación se evidencia un cambio significativo de temperatura, lo cual nos el experimento y crea un posible cambio de estado, ya que:

· A 15°C, se evidencia como las moléculas tienen un ligero movimiento en la parte inferior del recipiente, además, se puede asegurar que contiene moléculas de agua, lo cual, nos lleva a la conclusión de que el estado en que se encuentra es líquido.

· Luego, observamos como disminuyó la temperatura a -100 °C, lo cual, lleva a que las moléculas se encuentren más agrupadas, debido a su poca fuerza de atracción y su baja temperatura, podemos decir que esta sustancia cambio de estado a sólido.

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En conclusión, podemos decir que, la temperatura es una variable esencial para el desarrollo de los cambios de estado, debido a que, a mayor temperatura, mayor energía cinética y leves fuerzas de atracción, mientras que, a menor temperatura, menor energía cinética y mayores fuerzas de atracción. 

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En conclusión, podemos decir que, la temperatura es una variable esencial para el desarrollo de los cambios de estado, debido a que, a mayor temperatura, mayor energía cinética y leves fuerzas de atracción, mientras que, a menor temperatura, menor energía cinética y mayores fuerzas de atracción. 

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La plataforma simulador PhET de estados de la materia permite visualizar cómo las diferencias en las interacciones y la organización de las moléculas afectan las propiedades de los sólidos, líquidos y gases. Esto enriquece la comprensión del concepto de estado de la materia.

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A través de simulaciones interactivas, se puede observar cómo el aumento de la energía cinética y la frecuencia de colisiones de las moléculas con las paredes del recipiente influyen en la presión del gas, corroborando conceptos teóricos.

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La simulación muestra los mecanismos detrás de los cambios de fase, facilitando la comprensión de cómo la temperatura y la presión afectan la transición entre sólidos, líquidos y gases, lo que destaca la importancia de la energía térmica en estos procesos.

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Casteblanco Marcelo, Yanneth Beatriz, Sánchez de Escobar Martha, Peña Suarez Orlando, Quimi@ 1, Bogotá, 2003.  

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Casteblanco Marcelo, Yanneth Beatriz, Sánchez de Escobar Martha, Peña Suarez Orlando, Quimi@ 1, Bogotá, 2003.  