Modelo corpuscular y estados de la materia (segunda parte)

Introducción

En la actividad anterior aprendimos varias ideas importantes sobre los estados de la materia:

• La materia está hecha de partículas que se encuentran en movimiento constante.
• La temperatura de una sustancia está relacionada con la velocidad promedio de sus partículas: a mayor temperatura, mayor velocidad.
• En el estado gaseoso, las partículas están muy separadas y se mueven libremente por todo el recipiente.
• En el estado líquido, las partículas están juntas pero pueden desplazarse unas respecto de otras.
• En el estado sólido, las partículas están muy juntas y ordenadas, y sólo pueden vibrar en su lugar.

Además, es importante saber que los átomos pueden unirse formando moléculas. Por ejemplo, el oxígeno que respiramos no está formado por átomos individuales, sino por moléculas de oxígeno, formadas por dos átomos unidos entre sí. En esta nueva actividad vamos a trabajar con moléculas de oxígeno y moléculas de agua para estudiar cómo se comportan cuando cambiamos la temperatura, el volumen del recipiente o la cantidad de partículas.

Actividad: Cambios de estado con el simulador

Usá la pestaña "Cambios de fase" del simulador de PhET.

1. ¿De qué distintas formas se puede cambiar el estado de la materia? Encontrá al menos tres formas diferentes con el simulador.
2. Elegí oxígeno en la opción "átomos y moléculas". Recordá que se representa con dos puntos juntos. Subí la tapa completamente y enfriá hasta alcanzar 0K. Luego agregá algunas moléculas.
   • ¿Qué sucede con la temperatura?
   • ¿Cómo lo explicarías usando el modelo corpuscular?
3. Volvé a poner la temperatura en 0K, con la tapa totalmente levantada y algunas moléculas de oxígeno.
   • Agregá calor a la muestra.
   • Observá la presión.
   • ¿Qué relación encontrás entre la presión y el estado de la materia?
4. ¿Qué relación existe entre presión y temperatura?
5. ¿Cómo explicarías la presión desde el modelo corpuscular de la materia?
6. Bajá la tapa del recipiente y observá la presión.
   • ¿Qué relación hay entre el volumen del recipiente y la presión medida?
   • Repetí el experimento en estado gaseoso, líquido y sólido.
   • ¿Qué similitudes o diferencias observás en cada caso?
7. Seleccioná moléculas de agua.
   • Colocá la tapa arriba de todo. Anotá la temperatura, la presión e indicá el estado de la materia. Explicá cómo lo reconocés.
   • Enfriá o calentá hasta que cambie el estado de la materia. Anotá la nueva temperatura, la presión y explicá cómo sabés que el estado cambió.
   • Seguí enfriando o calentando para observar el estado que falta. Registrá temperatura y presión. Explicá cómo reconocés ese nuevo estado.

Nota: Diferencia entre Describir y Explicar

• Describir consiste en detallar cómo es algo, mencionando sus características observables sin profundizar en las causas. Por ejemplo, describir un gas implica decir que sus partículas están muy separadas y se mueven rápidamente en todas direcciones.
• Explicar va más allá de la descripción y busca proporcionar razones a partir de una teoria o modelo teórico sobre por qué algo ocurre.