LA MATIÈRELa matière est ce qui compose l‘Univers: c'est ce  qui  forme  l'ensemble  des  objets  que  l'on peut  toucher  ou  peser ;  en  d'autres  termes, tout ce qui a une masse et un volume.

Les objets qui nous entourent sont constitués de la matière. Ils ont deux propriétés: la masse et le volume.

• Si la materia tiene forma definida, los sistemas materiales se llaman cuerpos. 

• Si  nos  referimos  a  un  tipo  concreto  de materia,  utilizamos  el  término  sustancia.  Son sustancias el agua, el hierro o el oxígeno. 

• Masa y volumen  son  propiedades  que caracterizan  la  materia.  Son  propiedades medibles, por lo que son magnitudes. 

• Puede haber cuerpos diferentes con la misma masa o con el mismo volumen. 

• Una  magnitud característica de  la  materia será la densidad, es propia de cada cuerpo. 

La masse• La masse est la quantité de matière qu’a un

corps.  •  Son unité est  le kilogramme dans le système

international d'unités (S.I.).• On utilise la balance pour mesurer la masse. 

Le volume• Le volume d'un  objet  est l'extension  dans l'espace physique.

• Son unité  est  le mètre cube dans le système international d'unités (S.I.).

• On  utilise  l’éprouvette, la pipette…  pour mesurer le volume d’un liquide. 

• Pour mesurer  les  volumes  de  corps reguliers on use  la  formule mathématique, à partir de ses mensurations.

• http://www.youtube.com/watch?v=Twoey7i5Cz4

• à  2:07

• Las propiedades generales de la materia (masa y volumen)  no nos sirven para diferenciar unas sustancias de otras. 

• Las propiedades que sirven para identificar las sustancias se denominan propiedades características de la materia. 

• Une  des  propietés caractéristiques  de  la matière est la densité.

• La densité d’une substance est le rapport de sa masse à son volume.

• Son unité es le kg/m3 dans le S.I. 

• El valor de la densidad es característico de cada sustancia pura para una determinada presión y temperatura. 

Sustancia Densidad

Agua 1 g/cm3 1000 kg/m3

Aceite 0,85 g/cm3 850 kg/m3

Corcho 0,35 g/cm3 350 kg/m3

Hierro 7,86 g/cm3 7860 kg/m3

Mercurio 13,6 g/cm3 13600 kg/m3

• Ejemplos pág. 31 libro (pág. 3 apuntes)

• El concepto de densidad nos ayuda a saber si un cuerpo flota o no. 

• Si tenemos un líquido y echamos un sólido en él:– Se hundirá si la densidad del sólido es mayor que la

del líquido.– Flotará si la densidad del sólido es inferior a la del

líquido.

• Ejemplo: • Una bola de hierro (dFe= 7,8 g/cm3) 

se hundirá en agua (= 1,0 g/cm3), pero flotará en mercurio (dHg= 13,6 g/cm3)

• Si mezclamos dos líquidos el menos denso flotará sobre el más denso. 

• Ejemplos: • El aceite de oliva (dAceite= 0,8 g/cm3) flota sobre el agua (dH2O = 1,0 g/cm3)

• El agua caliente (menos densa) flota sobre el agua fría (más densa).

El éter (amarillo) tiene menos densidad que el agua (verde) y ésta menos que el CCl4

(morado)

• http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/indice.htm

• http://www.youtube.com/watch?v=9goPXZyG6mw

• La matière peut exister en général sous 3 états différents : solide, liquide et vapeur (ou gaz).

Sólidos

Tienen una forma definida

No se comprimen. Su volumen es fijo

No fluyen ni se difunden

Líquidos

Toman la forma del recipiente que los

contiene

No se comprimen. Su volumen es fijo.

Fluyen con facilidad, aunque no se difunden.

Gases

Se adaptan a la forma del recipiente que los

contiene.

Se comprimen y se expanden con facilidad.

Fluyen fácilmente y se difunden.

L'état sous lequel se trouve la matière dépend de deux paramètres : la température et la pression.

• Ainsi, à la pression atmosphérique normale, l'eau est solide (glace) en dessous de 0°C; est liquide entre 0°C et 100°C et est de la vapeur d'eau au dessus de 100°C.

• A 0°C l'eau change d'état et passe de l'état solide à l'état liquide (ou l'inverse).A 100°C l'eau change à nouveau d'état et passe de l'état liquide à l'état gazeux (ou l'inverse).Quand la matière passe d'un état à un autre on dit tout simplement qu'il y a changement d'état.

• http://www.youtube.com/watch?v=Zn5nhXgqyYs

• http://www.youtube.com/watch?v=BfgezfkWNa8

• http://www.youtube.com/watch?

v=LGqOK0szwco

• http://www.youtube.com/watch?v=NkTdZETdh54

• http://www.youtube.com/watch?v=KEY_zrLN2Xo

• http://www.youtube.com/watch?

v=VgqVL1NLJmY

Cambios de estado progresivos

• Fusión.  Paso  de  sólido  a líquido.  La temperatura de fusión es una propiedad característica de las sustancias.  Por  tanto  puede servirnos para  identificar a  las sustancias.  Varía  con  la presión.  A  medida  que  ésta disminuye  la  temperatura  de fusión desciende.

• Vaporización. Paso de líquido a gas. Tiene lugar a cualquier temperatura y en la superficie libre

del líquido (los líquidos se evaporan a cualquier temperatura).

– Evaporación: La evaporación es un proceso físico que consiste en el paso lento y gradual

de un estado líquido hacia un estado gaseoso tras haber adquirido superficie energía para

vencer la tensión de la superficie.

– Ebullición: La ebullición es el proceso físico en el que estado liquido pasa a estado

gaseoso. Esto ocurre cuando la temperatura de la totalidad de liquido iguala al punto de

ebullición del liquido a esa presión.

• La temperatura a la que un líquido hierve es otra propiedad característica llamada

temperatura de ebullición. Varía con la presión. A medida que ésta disminuye la temperatura

de ebullición desciende.

Cambios de estado progresivos

EVAPORACIÓN

Vaporización lenta.

Sucede a cualquier temperatura (más intensa a temperaturas altas).

Sólo sucede en la superficie del líquido (más rápida en líquidos extendidos).

Se favorece por la aireación (más rápida si hay aireación del líquido). Ej. evaporación al secarse la ropa tendida

EBULLICIÓN

Vaporización rápida.

Sucede a temperatura constante (T.E.) mientras se absorbe energía.La temperatura de ebullición aumenta si se eleva la presión y disminuye si la presión desciende.

Sucede en toda la masa del líquido (con burbujeo tumultuoso)Ej. ebullición de agua al calentarla mientras se cocina

Cambios de estado progresivos

• Sublimación. Paso directo de sólido a gas sin pasar por el estado líquido. La mayor parte de las sustancias necesitan encontrarse a presiones muy bajas para que la sublimación sea apreciable.

Cambios de estado regresivos• Solidificación. Paso  de  líquido  a  sólido.  Ocurre  a  la  misma 

temperatura que la fusión. Varía con la presión.

• Condensación. Paso de gas a líquido.

 

• Sublimación regresiva. También llamada sublimación inversa o deposición. Paso directo de gas a sólido sin pasar por el estado líquido.

• Cambios de estado regresivos• Solidificación. Paso de líquido a sólido. Ocurre a la misma temperatura que la fusión. Varía con la presión.

• Condensación. Paso de gas a líquido. • Sublimación regresiva. También llamada sublimación inversa o deposición. Paso directo de gas a sólido sin pasar por el estado líquido.

Temperatura de fusión (T.F.) y temperatura de ebullición (T.E.)

• La temperatura de fusión (T.F.) o punto de fusión corresponde a la temperatura  a  la  cual  una  sustancia  en  estado  sólido  cambia  a estado líquido cuando es calentada a presión atmosférica. Durante la  fusión  la  temperatura  permanece  constante  aunque  se  esté calentando.

• La temperatura de ebullición (T.E.)  o punto de ebullición corresponde  a  la  temperatura  a  la  cual  una  sustancia  en  estado líquido  cambia  a  estado  gaseoso  cuando  es  calentada  a  presión atmosférica. Durante la ebullición la temperatura no cambia aunque se esté absorbiendo energía. 

Sustancia T Fus (0C) T Ebu (0C)

Agua 0 100

Aluminio 660 2400

Amoniaco -78 -34

Butano -138 -0,5

Etanol -114 78,5

Hidrógeno -259 -253

Hierro 1540 2800

Mercurio - 39 357

Nitrógeno - 210 -196

Plomo 328 1750

Wolframio 3387 5527

Zinc 420 907

Cada sustancia tiene (a una presión dada) unas temperaturas

de fusión y ebullición características que pueden servir para su

identificación

• Cualquier sustancia estará en estado sólido por debajo de su punto de fusión; estará en estado líquido entre el punto de fusión y de ebullición; y estará en estado gaseoso por encima de su punto de ebullición.

• Mientras una sustancia está fundiendo o hirviendo su temperatura permanece invariable, pero para cambiar de estado se debe seguir calentando o enfriando. El calor que proporcionamos o que retiramos recibe el nombre de calor latente de fusión o de vaporización. 

• http://phys.free.fr/etats.htm

• http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/estados/solido.htm

• La théorie cinétique a pour  objet  d'expliquer le comportement d’une substance à partir des caractéristiques  des  mouvements  des particules qui le composent

Voici ce qu’il faut surtout retenir de cette théorie :• Les gaz sont formés de particules microscopiques.• Ces  molécules  se  déplacent continuellement  dans

toutes les directions.• Les  distances entre ces molécules  sont  énormes  par rapport aux dimensions des molécules elles-mêmes.

• Ces molécules se frappent continuellement entre elles et frappent les parois du récipient qui les renferme.

• Toutes les collisions entre  les  molécules  de  gaz  se produisent sans perte d’énergie.

• L’énergie cinétique du mouvement de translation de ces molécules est relative à la température absolue. 

Esta teoría explica las propiedades de los gases: • Los gases se difunden y ocupan todo el

espacio del recipiente que los contiene  esto se justifica por el movimiento continuo en línea recta de sus partículas, solo limitado por los choques que sufren. 

• Los gases se pueden comprimir fácilmente  esto se debe a que las partículas que los componen están muy separadas y se puede reducir la distancia entre ellas disminuyendo el volumen del contenedor. 

Presión de un gas• La  presión  (p)  de  un  gas  contenido  en  un recipiente  cerrado  es  el  resultado  de  las colisiones de sus partículas contra las paredes del  recipiente.  La presión  es  una magnitud  y su  unidad  en  el  Sistema  Internacional  es  el Pascal (Pa).

Factores que influyen en la presión de un gas

• La presión ejercida por un gas depende de varios factores: la cantidad de gas, la temperatura y el volumen– La presión se incrementa al aumentar la cantidad

de gas en el recipiente.– La presión se incrementa al elevar la

temperatura.– Al reducir el volumen (comprimir) de un gas, la

presión aumenta. 

• http://sciences-physiques.ac-dijon.fr/documents/Flash/pression/pression.swf

LOS ESTADOS DE LA MATERIA SEGÚN LA TEORÍA CINÉTICA

• Estado sólido: las fuerza entre sus partículas son muy fuertes, las partículas están próximas entre sí. Así los sólidos tienen forma fija y definida, no fluyen ni se difunden y un volumen constante.

Observamos como las partículas de los sólidos están fuertemente unidas. Esto hace que no gocen de libertad, sólo pueden presentar un pequeño movimiento de vibración.

En los líquidos, las fuerzas de atracción son menores, las partículas pueden moverse libremente, pero sin perder el contacto entre ellas. Lo que hace que los líquidos adquieran la forma del recipiente que los contiene; tienen un volumen fijo, no se comprimen; fluyen y no se difunden

Gas

En los gases, las partículas se mueven libremente y al azar, las partículas están separadas por grandes distancias, no existe fuerza de atracción entre ellas ni contacto, salvo cuando chocan. Por eso los gases toman la forma del recipiente que los contiene; tienen un volumen variable, se comprimen y se expanden; fluyen y se difunden

LA TEORÍA CINÉTICA Y LOS CAMBIOS DE ESTADO

• Cuando calentamos damos energía. Esta energía es transferida a las partículas que forman la materia lo que motiva que se muevan con mayor velocidad. Mientras que si la enfriamos, las partículas pierden energía.

• Los  cambios de estado progresivos tienen  lugar  cuando aumenta la temperatura de la sustancia. 

• Las partículas se mueven cada vez mas rápido.• Se alcanza el punto de fusión, las partículas se mueven con 

tal  rapidez  que  comienzan  a  disminuir  las  fuerzas  de cohesión entre ellas, se pasa a estado liquido. 

• Todo  el  calor  que  la  sustancia  absorbe  se  invierte  en debilitar dichas fuerzas,  lo cual explica que la temperatura permanezca constante en los cambios de estado. 

• Si  la  temperatura  prosigue  aumentando,  las  partículas  se moverán  aún  mas  rápido  y  se  alcanzara  el  punto de ebullición. 

• Ahora  el  calor  que  absorbe  la  sustancia  se  invierte  en debilitar,  cuando  todas  las  fuerzas  de  cohesión  se  hayan debilitado,  la  sustancia  se  habrá  transformado  totalmente en estado gaseoso.

• Los cambios de estado regresivos tienen lugar cuando disminuye la temperatura de la sustancia. 

• Sabemos  que  si  la  sustancia  se  encuentra  en  estado  gaseoso  las partículas se mueven muy rápido

• Se  alcanza  el  punto de ebullición,  las  partículas  se  mueven  con mayor lentitud, de modo que comienzan a aumentar las fuerzas de cohesión entre ellas: la sustancia pasa a estado liquido. 

• Todo  el  calor  que  la  sustancia  desprende  se  invierte  en  aumentar dichas  fuerzas,  lo  cual  explica  que  la temperatura permanezca constante en los cambios de estado. 

• Si la temperatura prosigue disminuyendo, las partículas se moverán aún más lentamente y se alcanzara el punto de fusión.

• Ahora el calor que desprende la sustancia se  invierte en aumentar aún más las fuerzas de cohesión entre partículas, haciéndolas muy intensas  y  disminuyendo  casi  totalmente  la  movilidad  de  las mismas:  cuando  todas  ellas  hayan  aumentado  hasta  que  las partículas  permanezcan  casi  inmóviles,  fuertemente  unidas  entre ellas,  la  sustancia  se  habrá  transformado  totalmente  en  estado sólido.

Para transformar grados centígrados en kelvin o viceversa se puede usar la siguiente ecuación:

K = 273 + C

La equivalencia entre la temperatura expresada en grados centígrados y en grados fahrenheit es la siguiente:

T(ºF) = 1.8 * T (ºC) + 32

(ºC) + 32

• http://www.canal-u.tv/video/cerimes/changements_d_etat.9081

LA LEY DE BOYLE (o de BOYLE-MARIOTTE)• A temperatura constante, con una cantidad

determinada de gas, el volumen y la presión de un gas son inversamente proporcionales. 

P1 , V1

P2 ,  V2

Al aumentar la presión, empujando el émbolo hacia abajo, disminuye el volumen.

http://physiquecollege.free.fr/physique_chimie_college_lycee/quatrieme/chimie/air_pression.htm

• Manteniendo constantes la cantidad de gas y la presión (procesos isóbaros), al aumentar la temperatura, el volumen también se incrementaba en la misma proporción. 

Al calentar el gas empuja el émbolo hacia arriba. El volumen aumenta.

T1 , V1

T1 , V1

• A volumen constante, para una cantidad determinada de gas, hay una proporción directa entra la temperatura del gas y su presión. 

• Para una misma cantidad de un gas, se verifica la siguiente relación: 

Regla nemotécnica   nR=K