Propiedades y Estados de la Materia: Sólidos, Líquidos y Fenómenos Asociados

Sólidos

Existen dos tipos principales de sólidos:

• Sólidos amorfos: No tienen una forma definida. Sus partículas están juntas pero desordenadas.
• Sólidos cristalinos: Tienen una estructura organizada, con aristas, caras y vértices bien definidos.

Propiedades de los Líquidos

Todo cambio de fase va acompañado por un cambio de energía del sistema. Al aumentar la temperatura de la fase líquida, las moléculas se mueven con mayor energía. La concentración de gas sobre el líquido aumenta con la temperatura. Estas moléculas ejercen una presión llamada presión de vapor.

La presión de vapor aumenta al aumentar la temperatura hasta igualar la presión externa sobre el líquido. Cuanto más débiles son las fuerzas de atracción y mayor sea el número de moléculas que puedan escapar, mayor será la presión de vapor. La presión de vapor de un líquido es la presión ejercida por su vapor cuando los estados líquido y de vapor están en equilibrio dinámico a una determinada temperatura. Cuando el número de moléculas en la fase gaseosa alcanza un valor estable, la presión de vapor se hace constante.

Volatilidad

Las sustancias con presión de vapor elevada se evaporan más rápidamente que aquellas con presión de vapor baja. Cuando un líquido se evapora fácilmente, se dice que es volátil. Al aumentar la temperatura de un líquido, las moléculas se mueven con mayor energía y son más las que pueden escapar fácilmente de sus vecinas.

Presión de Vapor y Ebullición

Un líquido hierve cuando su presión de vapor es igual a la presión externa que actúa sobre la superficie del líquido. La temperatura de ebullición aumenta al incrementarse la presión externa. El punto de ebullición de un líquido a una presión de 1 atm es su punto normal de ebullición. La presión atmosférica es más baja a mayor altitud, y el agua hierve a una temperatura más baja.

Viscosidad

La viscosidad es la resistencia a fluir que presenta un líquido. Cuanto mayor es la viscosidad de un líquido, más lentamente fluye.

La viscosidad puede medirse determinando el tiempo que cierta cantidad del líquido tarda en fluir a través de un tubo delgado bajo la influencia de la gravedad. También puede determinarse midiendo la velocidad con la que esferas de acero caen a través del tubo. La viscosidad tiene que ver con la facilidad con que las moléculas individuales del líquido pueden moverse respecto a otras. Para cualquier sustancia dada, la viscosidad disminuye al aumentar la temperatura.

Tensión Superficial

La tensión superficial es la propiedad de los líquidos por la cual parecen estar rodeados por una membrana en tensión. La tensión de las partículas en la superficie del agua hace que esta se presente como una verdadera cama elástica.

Menisco y Mojadura

Se llama menisco a la curva de la superficie de un líquido que se produce en respuesta a la superficie de su recipiente.

En este fenómeno se generan dos tipos de fuerzas:

• Fuerza de cohesión: Se genera entre las partículas del propio líquido.
• Fuerza de adhesión: Se produce entre las partículas del recipiente que contiene al líquido y las del propio líquido.

La curvatura puede ser cóncava o convexa. En la convexa, la fuerza de cohesión es mayor a la de adhesión. En la cóncava, la fuerza de adhesión es mayor que la de cohesión.

La tensión superficial actúa "succionando" al líquido cuando el menisco es cóncavo y rechazándolo cuando el menisco es convexo.