Cambio de estado de la materia

Antes de iniciar a hablar de cambios de estado una ilustración de los estados de la materia.

He aquì una bonita representación de los cambios de estado de la mater




Únicamente aclarar que en dicha imagen el paso de gas a sólido sin pasar por el líquido lo llaman sublimación regresiva, cuando su verdadro nombre es DEPOSICIÓN.

NOM calidad del agua

En el siguiente link http://www.bvsde.paho.org/legislacion/mexico/nom-127-ssai.pdf puede consultarse la norma oficial mexicana, que dicla el gobierno mexicano.

Igual que en otras ocasiones, no se basen únicamente en dicho texto, sino que les sirva como inicio de su búsqueda.

Problemario calculos soluciones porcentuales

Los siguientes problemas son para entregar el lunes a las 7 de la mañana, en una hoja (puede ser impresa y resolverlos a mano). Buen fin de semana y no se estresen


1.- Se desean preparar 1800 ml de disolución 9% de HCl ¿Cuántos g de HCl se requieren si su densidad es de 1.12 g/ml?








2.- Se requiere preparar .8L de disolución 6.5% en volumen ¿Cuántos g de glucosa se requieren si su densidad es de 1.54 g/ml?







3.- Se necesitan preparar 1.5 L de disolución 15% en volumen ¿cuantos ml de HNO3 se requieren si su densidad es de 1.18 g/ml?





4.- Se tienen 250 ml de disolucion 4% en volumen ¿Cuantos g de sal se tienen en esa disolución?







5.- Se tienen 480 ml de disolución 7% en masa ¿Cuantos ml de alcohol se tienen en esa disolución?

SOLUCIÓN QUÍMICA

INTRODUCCIÓN

Las disoluciones químicas son mezclas homogéneas de composición variable. Por lo tanto, se diferencian de las mezclas comunes ( heterogéneas ) , y de los compuestos químicos ( composición constante ).

SOLUCIONES BINARIAS

Estas disoluciones están formadas por dos componentes, solvente que es el medio de dispersión y soluto que es el componente disperso.

CONCENTRACIÓN

La concentración de soluto en la solución, se puede expresar de diferentes maneras:

Porcentaje masa / masa o peso / peso ( % P / P )

El porcentaje masa / masa indica la cantidad de masa de soluto, expresada en gramos, que hay en 100 [ g ] de solución.



Donde:

( % P / P ) soluto : porcentaje masa / masa o peso / peso de soluto

m soluto : masa del soluto medida en [ g ]

m solución : masa de la solución medida en [ g ]

En el siguiente vídeo se da un ejemplo de porcentaje masa / masa:



Porcentaje masa / volumen o peso / volumen ( % P / V )

El porcentaje masa / volumen indica la cantidad de masa de soluto, expresada en gramos, que hay en 100 [ mL ] de solución.




Donde:

( % P / V ) soluto : porcentaje masa / volumen o peso / volumen de soluto

m soluto : masa del soluto medida en [ g ]

V : volumen de la solución medido en [ mL ]

En el siguiente vídeo se da un ejemplo de porcentaje masa / volumen:



Porcentaje volumen / volumen ( % V / V )

El porcentaje volumen / volumen indica el volumen de soluto, expresado en milílitros, que hay en 100 [ mL ] de solución.




Donde:

( % V / V ) soluto : porcentaje volumen / volumen de soluto

V soluto : volumen del soluto medido en [ mL ]

V : volumen de la solución medido en [ mL ]

Disolución

De Wikipedia, la enciclopedia libre

Haciendo una disolución de agua salada, disolviendo sal de mesa (NaCl) en agua.

En química, una disolución (del latín disolutio) es una mezcla homogénea o heterogénea, la cual a nivel molecular o iónico de dos o más especies químicas no reaccionan entre sí; cuyos componentes se encuentran en proporción que varía entre ciertos límites. Toda disolución está formada por un soluto y un medio dispersante denominado disolvente. También se define disolvente cómo la sustancia que existe en mayor cantidad que el soluto en la disolución y en la cual se disuelve el soluto. Si ambos, soluto y disolvente, existen en igual cantidad (como un 50% de etanol y 50% de agua en una disolución), la sustancia que es más frecuentemente utilizada como disolvente es la que se designa como tal (en este caso, el agua). Una disolución puede estar formada por uno o más solutos y uno o más disolventes. Una disolución será una mezcla en la misma proporción en cualquier cantidad que tomemos (por pequeña que sea la gota), y no se podrán separar por centrifugación ni filtración.

Un ejemplo común podría ser un sólido disuelto en un líquido, como la sal o el azúcar disuelto en agua (o incluso el oro en mercurio, formando una amalgama).

Se distingue de una suspensión, que es una mezcla en la que el soluto no está totalmente disgregado en el disolvente, sino dispersado en pequeñas partículas. Así, diferentes gotas pueden tener diferente cantidad de una sustancia en suspensión. Mientras una disolución es siempre transparente, una suspensión presentará turbidez, será traslúcida u opaca. Una emulsión será intermedia entre disolución y suspensión.

Disoluciones Empíricas

También llamadas disoluciones cualitativas, esta clasificación no toma en cuenta la cantidad numérica de soluto y disolvente presentes, y dependiendo de la proporción entre ellos se clasifican como sigue:

* Disolución diluída: Es aquella en donde la cantidad de soluto que interviene está en mínima proporción en un volumen determinado.
* Disolución concentrada: Tiene una cantidad considerable de soluto en un volumen determinado.

* Disolución insaturada: No tiene la cantidad máxima posible de soluto para una temperatura y presión dados.
* Disolución saturada: Tienen la mayor cantidad posible de soluto para una temperatura y presión dadas. En ellas existe un equilibrio entre el soluto y el solvente.
* Disolución sobresaturada: Tienen más soluto del máximo posible para una solución saturada, lo cual puede suceder en ciertas circunstancias. Si se calienta una disolución saturada y se le puede agregar más soluto, y esta solución es enfriada lentamente y no se le perturba, puede retener ese soluto en exceso. Sin embargo, son sistemas inestables, con cualquier perturbación, este soluto en exceso se precipitará y la solución quedará saturada.

Disoluciones Valoradas

A diferencia de las disoluciones empíricas, las disoluciónes valoradas cuantitativas, sí toman en cuenta las cantidades numéricas exactas de soluto y solvente que se utilizan en una disolución. Este tipo de clasificación es muy utilizada en el campo de la ciencia y la tecnología, pues en ellas es muy importante una alta precisión.

Las medidas más utilizadas para expresar la concentración de las disoluciones cuantitativas son:

* Molaridad
* Normalidad
* Partes por millón (p.p.m.)
* Porcentaje (masa-masa, volumen-volumen, y masa-volumen)

Videos estados de la materia

A continuación algunos videos relacionados con los estados de la materia y los cambios que pueden darse entre ellos



De este video es necesario ver las características de los estados de la materia, por el momento no le presten atención a los cambios de estado. Tengan en consideración que dicho video es el producto escolar de algunos alumnos (no se de que escuela,mmhh creo es una buena idea para evaluar el tema), así que no esperen una gran calidad de gráficos y casí no se nota que estan leyendo



Este video es de discovery channel, así que tiene mayor calidad de gráficos y audio.



Ya me habia aburrido de escribir, así que he aquí un poco de buena diversión. Moraleja: No vayan a la iglesia cuando tengan sueño.

6° estado de la materia

SEXTO ESTADO DE LA MATERIA

Un artículo publicado por la NASA el 12 de febrero de 2004: Hay por lo menos seis: sólidos, líquidos, gases, plasmas, condensados Bose-Einstein, y una nueva forma de materia llamada “condensado fermiónico”, recién descubierta por investigadores financiados por la NASA. La quinta forma, el condensado Bose-Einstein (BEC), descubierto en 1995, aparece cuando los científicos enfrían unas partículas llamadas bosones hasta alcanzar temperaturas muy bajas. Los bosones fríos se unen para formar una única súper-partícula que es más parecida a una onda que a un ordinario pedazo de materia. Los BECs son frágiles, y la luz viaja muy lentamente a través de ellos. Ahora tenemos condensados fermiónicos... tan recientes que la mayoría de sus propiedades básicas son desconocidas. Ciertamente, son fríos. Jin creó la sustancia enfriando una nube de 500.000 átomos de potasio-40 hasta menos de una millonésima de grado sobre el cero absoluto. Y ellos probablemente fluyan sin viscosidad. ¿Más allá de eso...? Los investigadores aún están aprendiendo. "Cuando se encuentra una nueva forma de la materia”, hace notar Jin, “toma un tiempo entenderla”. Los condensados fermiónicos están relacionados con los BECs. Ambos están compuestos de átomos que se unen a bajas temperaturas para formar un objeto único. En un BEC, los átomos son bosones. En un condensado fermiónico los átomos son fermiones. ¿Cuál es la diferencia? Los bosones son sociables; les gusta estar juntos. Como regla general, cualquier átomo con un número par de electrones+protones+neutrones es un bosón. Así, por ejemplo, los átomos del sodio ordinario son bosones, y pueden unirse para formar condensados Bose-Einstein. Los fermiones, por otro lado, son antisociales. No pueden juntarse en el mismo estado cuántico (por el “Principio de Exclusión de Pauli” de la mecánica cuántica). Cualquier átomo con un número impar de electrones+protones+neutrones, como el potasio-40, es un fermión. El grupo de Jin encontró una forma de esquivar el comportamiento antisocial de los fermiones. Utilizaron un campo magnético cuidadosamente aplicado para que actuara como un “Cupido” de sintonía fina. El campo hace que los átomos solitarios se unan en pares, y la fortaleza de esa unión puede ser controlada ajustando el campo magnético. Los átomos de potasio unidos débilmente retienen algo de su carácter fermiónico, pero también se comportan un poco como los bosones. Un par de fermiones puede unirse a otro par, y a otro y a otro, y eventualmente formar un condensado fermiónico. Jin sospecha que el sutil emparejamiento de un condensado fermiónico es el mismo fenómeno de emparejamiento que se observa en el helio-3 líquido, un súper-fluido. Los súper-fluidos fluyen sin viscosidad, así que los condensados fermiónicos deberían hacer lo mismo. Un fenómeno relacionado estrechamente es la superconductividad. En un superconductor, los pares de electrones (los electrones son fermiones) pueden fluir con resistencia cero. Existe un enorme interés comercial en los superconductores porque podrían ser utilizados para producir electricidad en forma más barata y más limpia, y para crear maravillas de alta tecnología como trenes levitantes y computadoras ultra-rápidas. Desdichadamente, los superconductores son difíciles de manejar y de estudiar. Los condensados fermiónicos podrían ayudar. El mayor problema hoy en día con los superconductores es que la temperatura más cálida en la que pueden operar es de apenas –135ºC. El nitrógeno líquido o cualquier otro criogénico necesario para enfriar los alambres hace que los aparatos que utilizan superconductores sean caros y abultados. Los ingenieros preferirían trabajar con superconductores a temperatura ambiente. “La fuerza de unión en nuestro condensado fermiónico, ajustada para masa y densidad, podría corresponder a un superconductor de temperatura ambiente”, hace notar Jin. “Esto hace que sea optimista acerca de que la física fundamental que aprendamos a través de los condensados fermiónicos ayude a otros a diseñar materiales superconductores más prácticos”.

Los cinco estados de la materia

Los dos archivos siguientes los saqué de internet, espero que les sirva de guía y no solo se limiten estos artículos para sacar la tarea, sino que profundizen la busqueda.


Los diferentes estados en que podemos encontrar la materia de este universo en el que vivimos se denominan estados de agregación de la materia, porque son las distintas maneras en que la materia se “agrega”, distintas presentaciones de un conjunto de átomos. Los estados de la materia son cinco:

1. Sólido
2. Líquido
3. Gaseoso
4. Plasma
5. Condensado de Bose-Einstein


Los tres primeros son de sobra conocidos por todos nosotros y los encontramos en numerosas experiencia de nuestro día a día. El sólido lo experimentamos en los objetos que utilizamos, el líquido en el agua que bebemos y el gas en el aire que respiramos.

El plasma es un estado que nos rodea, aunque lo experimentamos de forma indirecta. El plasma es un gas ionizado, esto quiere decir que es una especie de gas donde los átomos o moléculas que lo componen han perdido parte de sus electrones o todos ellos. Así, el plasma es un estado parecido al gas, pero compuesto por electrones, cationes (iones con carga positiva) y neutrones. En muchos casos, el estado de plasma se genera por combustión.

El Sol situado en el centro de nuestro sistema solar está en estado de plasma, no es sólido, y los conocidos tubos fluorescentes contienen plasma en su interior (vapor de mercurio). Las luces de neón y las luces urbanas usan un principio similar. La ionosfera, que rodea la tierra a 70,80 km de la superficie terrestre, se encuentra también en estado de plasma. El viento solar, responsable de las deliciosas auroras boreales, es un plasma también.

En realidad, el 99% de la material conocida del universo se encuentra en estado de plasma. Aunque también es verdad que sólo conocemos el 10% de la material que compone el universo. Esto significa que el escaso 105 de materia que hemos estudiado, el 99% es plasma, o sea, casi todo es plasma en el universo.

Es interesante analizar que los griegos sostenían que el universo estaba formado por cuatro elementos: aire, agua, tierra y fuego. Haciendo un símil, podríamos asignar un elemento físico a cada elemento filosófico:

Aire - Gas
Agua - Líquido
Tierra - Sólido
Fuego - Plasma

¿Dónde podemos incluir el condensado de Bose - Einstein?

Condensado de Bose - Einstein

En 1920, Santyendra Nath Bose desarrolló una estadística mediante la cual se estudiaba cuándo dos fotones debían ser considerados como iguales o diferentes. Envió sus estudios a Albert Einstein, con el fin de que le apoyara a publicar su novedoso estudio en la comunidad científica y, además de apoyarle, Einstein aplicó lo desarrollado por Bose a los átomos. Predijeron en conjunto el quinto estado de la materia en 1924.

No todos los átomos siguen las reglas de la estadística de Bose-Einstein. Sin embargo, los que lo hacen, a muy bajas temperaturas, se encuentran todos en el mismo nivel de energía.

Es difícil entender intuitivamente qué significa el Condensado de Bose-Einstein (CBE). En el CBE, todos los átomos se encuentran en el mismo lugar, aunque esto va en contra de todo lo que vemos a nuestro alrededor.

A las temperaturas increíblemente bajas que se necesitan para alcanzar el estado de condensado de Bose-Einstein, se observa que los átomos pierden su identidad individual y se juntan en una masa común que algunos denominan superátomo.

El la figura 1 hemos considerado una visión intuitiva de la estructura de un átomo representando el núcleo (formado por protones y neutrones) por una bolita maciza roja, y la corteza de electrones que lo rodean por una bola hueca roja también. La bola con un punto en el centro constituye un átomo completo eléctricamente neutro.

Estado Sólido: podemos ver que los átomos se hallan dispuestos en un volumen pequeño, se sitúan adyacentes, uno al lado del otro, aunque no en contacto, formando generalmente una estructura.

Estado Líquido: los átomos se encuentran esparcidos en un volumen mayor, sin seguir ninguna estructura. La separación entre cada átomo es mayor que en el sólido.

Estado Gaseoso: los átomos ocupan un volumen mucho mayor. Es el estado en que los átomos están más separados.

Estado de Plasma: sus componentes no son átomos, sino partículas individuales y núcleos de átomos. Parece un gas, pero formado por iones (cationes -núcleos y protones con carga positiva-, neutrones sin carga y electrones -con carga negativa-). Cada componente del estado de plasma está cargada eléctricamente y el conjunto ocupa un gran volumen.

Condensado de Bose-Einstein: todos los átomos se encuentran en un mismo lugar. En la figura 1, la única bola roja representa la posición donde se hayan todos lo átomos, pero no uno sobre otro, sino todos ocupando el mismo espacio físico.

Para hacernos una idea de lo que sería un objeto cotidiano estando en estado de Bose-Einstein, proponemos imaginar que varias personas estuvieran sentadas en la misma silla, no una sentada sobre otra, sino literalmente todas sentadas en la misma silla, ocupando el mismo espacio en el mismo momento.