TEORÍA CINÉTICO MOLECULAR
Summary
TLDREl guion del video explica la teoría cinético-molecular de la materia, que describe cómo los sólidos, líquidos y gases se comportan debido al movimiento constante de sus partículas. Se menciona el trabajo de científicos como Dalton, Boltzmann y Maxwell. Se exploran las relaciones entre presión y volumen (ley de Boyle), volumen y temperatura (ley de Charles), y presión y temperatura (ley de Gay-Lussac). Además, se discuten los cambios de fase y cómo la energía cinética y las fuerzas intermoleculares afectan la transición entre estados de agregación.
Takeaways
- 🧪 La materia se presenta en diferentes tamaños, formas y colores, y se clasifica según su estado de agregación: sólidos, líquidos y gases.
- 🔍 Los sólidos tienen una forma propia, los líquidos tienen un volumen definido y asumen la forma del recipiente, mientras que los gases no tienen forma ni volumen definido.
- 🔬 La teoría cinético-molecular explica las propiedades observables de la materia basándose en el comportamiento de las partículas a escala microscópica.
- 👨🔬 Científicos como Dalton, Boltzmann y Maxwell contribuyeron a la formulación de la teoría cinético-molecular.
- 📉 Al aumentar la presión en un gas a temperatura constante, el volumen disminuye y la fuerza de las colisiones moleculares aumenta.
- 📈 Al aumentar la temperatura de un gas a presión constante, el volumen aumenta debido a que las moléculas aumentan su energía cinética promedio.
- 🌡️ La energía cinética media de las moléculas es una medida de la temperatura del sistema, ya que varía proporcionalmente con ella.
- 💧 Los líquidos son más difíciles de comprimir que los gases debido a que tienen un mayor número de moléculas por unidad de volumen.
- 🌡️ El punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual su presión de vapor es igual a la presión atmosférica local.
- 🔥 Al calentar un sólido, la energía suministrada aumenta la amplitud de las vibraciones de los átomos, lo que puede llevar a su fusión si el desorden se propaga más allá de unos diámetros moleculares.
Q & A
¿Cómo se clasifica la materia según su estado de agregación?
-La materia se clasifica en sólidos, líquidos y gases. Los sólidos tienen una forma propia, los líquidos tienen un volumen definido y adoptan la forma del recipiente que los contiene, y los gases no tienen forma ni volumen definido.
¿Qué son las partículas que conforman la materia según la teoría cinético-molecular?
-Según la teoría cinético-molecular, la materia está formada por pequeñas partículas que están en constante movimiento. Estas partículas pueden ser átomos, moléculas o iones.
¿Qué es la presión y cómo se relaciona con el volumen en un gas según la teoría cinético-molecular?
-La presión es la fuerza ejercida por las partícules de un gas contra las paredes de su recipiente dividida por el área sobre la que actúa. Según la teoría cinético-molecular, para una muestra de gas de masa constante, la presión es mayor cuando el volumen es menor y viceversa.
¿Qué descubrió Robert Boyle experimentalmente sobre la relación entre presión y volumen de un gas?
-Robert Boyle descubrió que para una cantidad fija de gas a una temperatura constante, la presión es inversamente proporcional al volumen, lo que se conoce como la ley de Boyle.
¿Cómo se relaciona el volumen de un gas con su temperatura si la presión se mantiene constante?
-Si la presión de un gas se mantiene constante y se aumenta la temperatura, el volumen del gas también aumenta. Esto se debe a que las moléculas aumentan su energía cinética promedio, lo que lleva a más colisiones y, por lo tanto, un aumento del volumen.
¿Quién descubrió la relación entre el volumen y la temperatura de un gas y cómo se llama?
-Charles descubrió que si la temperatura de un gas se aumenta, su volumen también aumenta, asumiendo que la presión se mantiene constante. Esta relación se conoce como la ley de Charles.
¿Qué es la energía cinética media y cómo se relaciona con la temperatura?
-La energía cinética media es una medida de la temperatura de un sistema, ya que al aumentar o disminuir la temperatura, también varía la energía cinética promedio de las partículas en el sistema.
¿Cómo se comporta la presión de un gas cuando se aumenta su temperatura en un recipiente con paredes rígidas?
-Cuando se aumenta la temperatura de un gas en un recipiente con paredes rígidas, la energía cinética promedio de las moléculas aumenta, lo que lleva a más colisiones con las paredes del recipiente. Como resultado, la presión del gas aumenta.
¿Qué sucede con la presión de un gas cuando se disminuye su temperatura en un recipiente con paredes rígidas?
-Cuando se disminuye la temperatura de un gas en un recipiente con paredes rígidas, la energía cinética promedio de las moléculas disminuye, lo que lleva a menos colisiones con las paredes del recipiente. Como resultado, la presión del gas disminuye.
¿Qué es el punto de ebullición de un líquido y cómo se relaciona con la presión atmosférica?
-El punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual su presión de vapor es igual a la presión atmosférica local. Por ejemplo, para el agua a nivel del mar, donde la presión atmosférica es de una atmósfera, el punto de ebullición es de 100 grados Celsius.
¿Cómo se relacionan las fuerzas intermoleculares en sólidos, líquidos y gases?
-En sólidos, las fuerzas intermoleculares son las más intensas, lo que impide el movimiento libre de las partículas y solo permite vibraciones. En líquidos, estas fuerzas son menos intensas que en sólidos, permitiendo movimientos más libres y colisiones entre partículas. En gases, las fuerzas intermoleculares son mínimas, lo que resulta en una gran libertad de movimiento y colisiones.
Outlines
🌟 Estado de Agregación de la Materia
Este párrafo introduce la diversidad de la materia y su clasificación en función del estado de agregación. Se describen los tres estados: sólidos, líquidos y gases, y se explica cómo estos se diferencian por su forma, volumen y comportamiento. Además, se menciona la teoría cinético-molecular, que explica las propiedades observables de la materia a través del estudio de las partículas en movimiento. Se destaca la contribución de científicos como Dalton, Boltzmann y Maxwell en el desarrollo de esta teoría.
🔬 Comportamiento de los Gases y la Teoría Cinético-Molecular
Este párrafo se centra en el comportamiento de los gases y cómo la teoría cinético-molecular puede explicarlo. Se describen experimentos que muestran la relación entre presión y volumen (ley de Boyle), y entre volumen y temperatura (ley de Charles). Se explica cómo la presión de un gas aumenta cuando se reduce su volumen y cómo la temperatura afecta el volumen de un gas a presión constante. Además, se menciona la relación entre la energía cinética media de las moléculas y la temperatura, y cómo estos conceptos son aplicables a los gases ideales y a los gases reales.
🌡 Cambios de Fase y la Teoría Cinético-Molecular
El tercer párrafo explora cómo la teoría cinético-molecular puede ayudar a entender los cambios de fase en la materia. Se discuten las diferencias en la facilidad de comprimir o dilatar los líquidos en comparación con los gases, y se describe el proceso de evaporación y la relación entre la temperatura de ebullición y la presión atmosférica. También se menciona el comportamiento de los sólidos, donde las fuerzas intermoleculares son más intensas y los átomos solo pueden vibrar. Se explica cómo el calentamiento de un sólido puede llevar a una transformación de fase debido a la energía que aumenta las vibraciones y provoca un desorden que eventualmente lleva al estado líquido.
Mindmap
Keywords
💡Estado de agregación
💡Teoría cinético-molecular
💡Presión
💡Volumen
💡Energía cinética
💡Temperatura
💡Gases ideales
💡Colisión molecular
💡Punto de ebullición
💡Fuerzas intermoleculares
Highlights
La materia se presenta en una gran variedad de tamaños, formas y colores.
Existen sustancias sólidas con una forma propia, ya sea regular o irregular.
Los líquidos como el agua tienen un volumen definido y adoptan la forma del recipiente.
Los gases no tienen forma ni volumen definido, ej. el aire.
La teoría cinético-molecular explica las propiedades observables de la materia.
La materia está formada por partículas en constante movimiento.
Los griegos Leucipo y Demócrito propusieron que la materia está formada por partículas muy pequeñas llamadas átomos.
La teoría cinético-molecular se basa en experimentos y análisis de científicos como Dalton, Boltzmann y Maxwell.
Cuando se reduce el volumen de un gas, la presión aumenta.
La relación entre presión y volumen de un gas a temperatura constante es la ley de Boyle.
Al aumentar la temperatura de un gas a presión constante, su volumen aumenta.
La relación entre volumen y temperatura de un gas a presión constante es la ley de Charles.
La energía cinética media de las moléculas es una medida de la temperatura del sistema.
El modelo cinético molecular describe adecuadamente el comportamiento de los gases ideales.
Los líquidos son más difíciles de comprimir que los gases debido a un mayor número de moléculas por unidad de volumen.
El punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual su presión de vapor es igual a la presión atmosférica.
En los sólidos, las fuerzas intermoleculares son más intensas, lo que limita el movimiento de las partículas a vibraciones.
Cuando se calienta un sólido, la energía aumenta la amplitud de las vibraciones de los átomos.
La teoría cinética molecular ayuda a entender los cambios de fase de la materia.
Transcripts
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la materia se presenta en una gran
variedad de tamaños formas y colores
podemos clasificar de muchas maneras
pero una de las más adecuadas para su
estudio es su estado de agregación así
existen substancias sólidas que tienen
una forma propia ya sea Regular o
irregular los líquidos como el agua
presentan un volumen definido y adoptan
la forma del recipiente que los
contiene y los gases que no tienen forma
ni volumen definido como el aire que
aunque no podemos verlo sabemos que está
presente al notar el movimiento de las
hojas de los árboles o sentir el
[Música]
viento podemos distinguir los objetos
que nos rodean por sus propiedades por
ejemplo es sencillo diferenciar una
moneda de un pedazo de madera por su
dureza o
color Cómo está constituida la materia
Por qué los sólidos los líquidos y los
gases se comportan
así para poder explicar las propiedades
observables de la materia que nos rodea
a partir del comportamiento de las
partículas a escala microscópica se
requirió de mucha observación
experimentación y una gran imaginación a
lo largo de muchos años como resultado
de este gran esfuerzo se construyó la
llamada teoría cinético-molecular
esta teoría concibe a la materia formada
por pequeñas partículas que están en
constante movimiento y aunque ya ya
desde la antigüedad los filósofos
griegos lepo y Demócrito habían
propuesto sin ninguna base científica
que toda la materia estaba formada por
partículas muy pequeñas a las que
llamaron átomos la teoría
cinéticomolecular se apoya en los
experimentos y el análisis realizado por
algunos científicos como Dalton Bo
boltzman y Maxwell entre
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otros una de las evidencias
experimentales examinemos ahora el
comportamiento de un gas a temperatura
constante encerrado en un recipiente con
un émbolo
movible inicialmente tenemos el gas con
cierta presión y ocupando un determinado
volumen si comenzamos a desplazar el
pistón hacia abajo el volumen disminuye
cada vez más en este caso el número de
partículas por unidad de volumen va
aumentando y por lo tanto el número de
colisiones por segundo entre ellas y con
cada centímetro cuadrado de la
superficie del
émbolo la fuerza transmitida por los
choques moleculares también Se
incrementa y Consecuentemente la presión
es cada vez
mayor si ahora regresamos al émbolo poco
a poco a su posición original la presión
vuelve a disminuir a su valor inicial
por el aumento del volumen y la
disminución del número de colisiones por
segundo de lo anterior deducimos que
para una muestra de gas de masa
constante la presión es mayor cuando el
volumen es menor y
viceversa esta relación entre presión y
volumen que se pudo deducir a partir del
modelo cinético molecular es la misma
que encontró experimentalmente Robert
boile veamos otro caso tenemos ahora
encerrado al gas a presión constante y
ocupando un determinado
volumen entamos la temperatura del
sistema vemos que el volumen también
aumenta de acuerdo a nuestro modelo las
moléculas aumentan su energía cinética
promedio y por lo tanto el número de
colisiones por segundo entre ellas y con
el
émbolo la fuerza transmitida por los
choques moleculares Se incrementa y
Consecuentemente el volumen también
aumenta si ahora bajamos la temperatura
disminuimos la energía cinética promedio
de las partículas y como consecuencia
reducimos el número de colisiones por
segundo la fuerza transmitida por los
choques moleculares también disminuye y
da como resultado que el volumen del gas
se
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reduzca esta relación entre el volumen y
la temperatura que se pudo deducir a
partir del modelo cinético molecular es
la misma que encontró experimentalmente
Charles analizando lo anterior también
podemos encontrar energí cinética media
de las moléculas es una medida de la
temperatura del sistema ya que al
aumentar o disminuir la temperatura
también varía en forma proporcional la
energía
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cinética si tenemos ahora una muestra de
gas encerrada en un recipiente con
paredes rígidas y aumentamos la
temperatura del sistema de acuerdo a
nuestro modelo moléculas aumentan su
energía cinética promedio y por lo tanto
el número de colisiones por segundo
entre ellas y con las paredes del
recipiente debido a que el volumen es
constante la agitación molecular aumenta
cada vez más la fuerza transmitida por
los choques contra las paredes es cada
vez mayor y se refleja en un aumento de
la
presión puedes darte una idea de este
caso si has visto el funcionamiento de
una olla
express ya te imaginas lo que sucedería
Si no tuviera la válvula de escape del
vapor al bajar la temperatura del
sistema nuevamente las moléculas
disminuyen su energía cinética promedio
y por lo tanto el número de colisiones
por
segundo en estas condiciones la
agitación molecular también
disminuye la fuerza transmitida por los
choques contra las paredes se reduce y
se refleja en una disminución de la
presión entre la presión y la
temperatura que se pudo deducir a partir
del modelo cinético molecular es la
misma que encontró experimentalmente
gausac es importante mencionar que el
modelo cinético molecular resulta
adecuado para describir el
comportamiento de los llamados gases
ideales es decir aquellos que se
encuentran a presiones bajas y
temperaturas altas y que para los gases
que nos rodean también llamados reales
estas leyes son solo
[Música]
aproximadas para explicar el
comportamiento de los líquidos con
nuestro modelo diremos que estos son
mucho más difíciles de comprimir o de
dilatar que los gases tienen un mayor
número de moléculas por unidad de
volumen Lo que hace que la distancia
intermolecular promedio sea mucho menor
que para un
[Música]
gas coloquemos en un recipiente
una cierta cantidad de líquido la
energía suministrada por la parrilla
aumenta la energía cinética promedio de
las moléculas facilitando su Escape a
través de la
superficie hay un momento en que
comenzamos a ver una nubecilla blanca
sobre el líquido lo que llamamos
vapor después de un tiempo caracterizado
por una temperatura que es diferente
para cada
líquido todas las moléculas parecen
Tener suficiente energía para
arse este momento se manifiesta por la
aparición de burbujas en todo el seno de
líquido en estas condiciones la presión
del vapor es igual a la presión
atmosférica del lugar en el que estamos
decimos entonces que el líquido
hierve en el caso del agua a nivel del
mar donde la presión es de Una atmósfera
la temperatura es de 100 gr
c podemos decir Entonces el punto de
ebullición de un líquido es la
temperatura a la cual su presión de
vapor es igual a la presión atmosférica
[Música]
local en los sólidos las fuerzas
intermoleculares son mucho más intensas
que en los líquidos a un grado tal que
las partículas ya no tienen la libertad
de moverse de un lado para otro por lo
que no hay colisiones entre
ellas así pues en un sólido los únicos
movimientos que pueden realizar los
átomos son de
vibración Qué sucede cuando calentamos
un
sólido al suministrarle energía por
medio de la parrilla esta se emplea en
incrementar la amplitud de las
vibraciones de los átomos alrededor de
las posiciones de equilibrio cuando esta
energía es suficiente se crea un
desorden local en la red
cristalina si este desorden se propaga
Más allá de unos cuantos diámetros
moleculares El sólido se convierte en un
líquido parte de la energía potencial
almacenada en los átomos en la fase
sólida empieza a transformarse en
energía cinética translacional
característica de la fase
[Música]
líquida Aunque en forma cualitativa y
sin mayores presunciones la teoría
cinética molecular nos permite
comprender no solo el comportamiento
molecular de la materia en sus tres
fases sino que también nos ayuda a
entender lo que sucede durante un Cambio
de
[Música]
fase
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