Características y organización de partículas en sólidos, líquidos y gases

Volumen de sólidos. Las moléculas muy compactas que contienen muy poca energía cinética se denominan sólidos. Son de estructura muy rígida y resistentes a la fuerza aplicada. Ejemplos de sólidos son la madera, el hielo sólido y la roca. El espacio que ocupa una cosa es su volumen. El volumen de un sólido se mide en centímetros cúbicos. Las moléculas de un sólido pueden tener formas regulares e irregulares.

Para sólidos con forma rectangular, el volumen se puede medir mediante el producto de la longitud, el ancho y la altura. En un cubo, todas las aristas tienen la misma longitud. Por lo tanto, el área es igual en cada lado. El volumen del cubo es el (length)³. En un prisma, el volumen es el producto del área de la base por la altura. En un cilindro, el volumen es igual al producto del área de su base circular por la altura del cilindro. Para una pirámide, el volumen es un tercio del producto del área de la base por la altura.

Veamos un ejemplo del volumen de un cuboide que tiene una longitud de treinta centímetros, un ancho de veinte centímetros y una altura de quince centímetros. Hallemos el volumen de un cubo que tiene cada arista de seis centímetros.

Los sólidos generalmente tienen forma rígida como moléculas, comprimidas y fuertemente unidas entre sí por enlaces químicos. Estos enlaces pueden dar una forma sólida amorfa o cristalina. En los sólidos amorfos, las moléculas no están dispuestas en una estructura tridimensional. Algunos ejemplos son los geles y los vidrios metálicos. En el sólido cristalino las moléculas están dispuestas de forma tridimensional. Algunos ejemplos son el diamante, el hielo y la sal de mesa.

Compresibilidad. La compresibilidad es una medida de cuánto disminuye el volumen de un sólido dado al aplicar presión. Básicamente no hay ningún cambio de compresibilidad ni de volumen en las moléculas sólidas. Esto se debe a que las moléculas que forman los sólidos están muy compactas. Por ejemplo, si aplicamos presión sobre un ladrillo o madera, su volumen no cambiará, por lo que no habrá cambio de compresibilidad.

Densidad. La densidad es la masa de una sustancia en un volumen dado. Los sólidos tienen mayor densidad que los líquidos y los gases. Esto es porque las partículas están muy compactas entre sí. La densidad se puede medir dividiendo la masa por el volumen. El hierro es una sustancia sólida con un valor de densidad de setenta y ochocientos kilogramos por metro cúbico. El hierro pesa setenta y ochocientos kilogramos, por lo que su densidad es de setenta y ochocientos kilogramos por cúbico a presión estándar y cerca de la temperatura ambiente.

Forma líquida. Los líquidos no tienen una forma definida. Toma la forma del recipiente que lo contiene. Como las partículas líquidas no están compactas y son libres de moverse, estas moléculas se mueven libremente y hacen que la forma del líquido sea variable. Sólo hay un espacio limitado entre las partículas. Por ejemplo, la leche es un líquido. Toma la forma del recipiente que lo contiene. pero su volumen sigue siendo el mismo.

Volumen Como el volumen es simplemente una medida del espacio que ocupa una sustancia. Las moléculas de líquido pueden moverse libremente pero están compactadas y tienen un volumen definido. También se le denomina capacidad en unidades de litros o mililitros. por ejemplo, si el vidrio puede contener ciento cincuenta mililitros de agua. llenaremos este vaso con agua su volumen es de ciento cincuenta mililitros. El volumen de líquido se puede medir en matraces volumétricos, vasos de precipitados y otros equipos similares.

Compresibilidad. Los líquidos tienen mayor compresibilidad que los sólidos porque los líquidos tienen espacio limitado entre sus moléculas. Cuando se aplica presión a los líquidos, la densidad de las moléculas cambia y se comprimen hasta un límite. La compresibilidad de los líquidos es mayor que la de los sólidos y menor que la de los gases.

Por ejemplo, llenar un recipiente con líquido hasta que ocupe casi la mitad del espacio del mismo. Cuando se aplica presión a través de un pistón, el líquido se comprime y ocupa un espacio de un tercio del recipiente. Al comprimir los líquidos también aumenta la densidad.

Densidad. La densidad de un líquido es una medida de su peso. Si pesamos dos líquidos diferentes en algún tipo de recipiente entonces el líquido que pesa es más denso. Las moléculas líquidas tienen fuertes fuerzas intermoleculares, por lo que son más densas que los gases, que tienen una atracción muy baja entre moléculas.

Por ejemplo, la densidad del agua es de un gramo por centímetro cúbico. Mientras que la miel tiene una densidad de 1,4 gramos por centímetro cúbico. Aquí la miel es más densa porque se puede colocar más miel en el espacio que agua. Esto también se debe a que las moléculas de la miel son más rígidas.

Volumen de gasesLos gases tienen espacios muy grandes entre sus moléculas y sus moléculas pueden moverse libremente. Los gases no tienen un volumen definido, ocupan el volumen del espacio en el que se encuentran. Si hay gas de dióxido de carbono en un cilindro, éste tendrá el volumen de un cilindro. Si está en una habitación, ocupará el volumen de una habitación.

Por ejemplo, podemos medir el volumen de un gas como subproducto de la masa molecular y el volumen molar con unidades de litro o metro cúbico. Como norma general, un mol de gas tiene un volumen de veinticuatro metros cúbicos a temperatura ambiente. Esto también se conoce como volumen molar. El dióxido de nitrógeno gaseoso contiene 0,25 moles a temperatura ambiente. Su volumen es de seis litros.

Forma. Las moléculas de gas no tienen una forma definida. Tiene muy pocas fuerzas intermoleculares entre sus moléculas, por lo que ocupa el espacio del recipiente que lo contiene. Las partículas de gas se mueven en un movimiento aleatorio con poca o ninguna atracción entre ellas. En este resultado, el gas toma cualquier volumen y forma. Por ejemplo, la molécula de oxígeno se encuentra en un recipiente. Tiene la forma de un contenedor. Si está allí en el vaso, tomará la forma del vaso. Si está en una habitación, toma la forma de la habitación.

Compresibilidad. Como las moléculas de gas tienen espacios muy grandes entre sus moléculas. Tiene una compresibilidad muy grande. Cuando se aplica presión a un gas en un recipiente, éste puede comprimirse en un espacio muy pequeño. Los gases tienen mayor compresibilidad que los líquidos y los sólidos. Por ejemplo, el dióxido de carbono es el gas más compresible porque tiene un gran espacio entre sus moléculas. Podemos medir la compresibilidad ya que, en las moléculas de gas, la compresibilidad cambia el volumen del gas noventa y nueve veces cada cien.

Densidad. La densidad del gas es muy pequeña, pero podemos medirla a una presión y temperatura muy específicas. En condiciones normales, la masa del gas ocupa un volumen particular y tiene una densidad. Debido a que las moléculas de gas ocupan un espacio muy grande, su densidad es muy inferior a la de los líquidos y los sólidosPor ejemplo, un globo de helio se eleva debido a la presencia de gas helio, que es mucho menos denso que el aire que lo rodea. La densidad también se puede medir mediante la fórmula de dividir la masa por el volumen.