son los puntos de fusión y de ebullición?

Cuando tiene lugar un cambio de estado, se observa que este ocurre a una temperatura fija. Así, por ejemplo, el agua hierve –se vaporiza– a 100 ºC y se congela –se solidifica– a 0 ºC. Estos valores son, además, característicos de cada sustancia.

El punto de fusión es la temperatura a la que se produce el cambio de estado entre líquido y sólido. El punto de ebullición es el valor de temperatura a la cual una sustancia pasa de líquido a gas o viceversa. Ambos son propiedades características de cada sustancia.

Por tanto, el punto de fusión del agua es 0 ºC, lo cual significa que, por debajo de esta temperatura, el agua se encuentra en estado sólido; el punto de ebullición del agua es de 100 ºC, de modo que, por encima de este valor de temperatura, el agua pasa al estado gaseoso. Entre 0 ºC y 100 ºC, encontramos el agua en estado líquido.

La temperatura no varía

Otra característica importante de los cambios de estado es que, mientras se producen, la temperatura de la sustancia no varía: permanece igual al punto de fusión o de ebullición correspondiente.

Sin embargo, debemos seguir calentando o enfriando el sistema para que el cambio de estado se complete. Por tanto, durante la fusión y la vaporización del agua, la temperatura permanece constante a 0 ºC y 100 ºC, respectivamente.

12. El punto de fusión y el punto de ebullición son dos propiedades características de la materia.

a) Si el punto de ebullición de la acetona es 56 ºC, ¿qué significa?

b) El punto de fusión de la margarina está en torno a los 30 ºC. De acuerdo con esto, ¿cómo puedes explicar que la margarina se encuentre en estado sólido en el frigorífico y, sin embargo, se vuelva líquida al untarla sobre una tostada caliente?

13. El nitrógeno es un gas inerte cuyo punto de ebullición es de –196 ºC. El nitrógeno líquido se utiliza para congelar rápidamente cualquier sustancia. ¿Por qué crees que tiene este uso? ¿A qué se debe que el nitrógeno del aire se encuentre en estado gaseoso?

De entre los muchos tipos de ambientadores que podemos encontrar en el mercado, destacan aquellos en los que se introducen unas varillas de madera en el frasco que contiene el perfume, para favorecer su difusión.

¿Cómo es posible que, aunque coloquemos el ambientador en un rincón de una habitación, al cabo de un tiempo se haya perfumado toda la estancia?

Sabemos que la materia posee masa y volumen, además de otras propiedades características, y que se presenta en tres estados de agregación, según la temperatura en que se encuentre. Son los fenómenos que observamos. Pero la ciencia intenta buscar, de acuerdo con el método científico, una explicación contrastada para lo observado. Por tanto, los científicos trataron de encontrar una hipótesis válida para explicar el comportamiento de la materia.

Necesitaron un conjunto de hipótesis, denominado teoría cinético-molecular. Esta teoría explicaba, en un principio, las propiedades de los gases, que eran las sustancias más estudiadas. Posteriormente su estudio se extendió también a los sólidos y los líquidos.

La teoría cinético-molecular establece que:

➜ La materia está formada por pequeñas partículas, que se encuentran en continuo movimiento.

➜ La velocidad de dichas partículas aumenta al comunicarles energía, por ejemplo, al calentar el sistema. Esto determina las fuerzas de unión entre las partículas y, en consecuencia, el estado de agregación del sistema material.

La relación entre la capacidad de movimiento de las partículas y las propiedades que caracterizan los distintos estados de agregación es fácil de comprender. Fíjate bien:

En un sólido

Sus partículas están tan fuertemente unidas que se encuentran en las mismas posiciones; de ahí que los sólidos tengan forma fija. Las partículas apenas pueden moverse, aunque sí pueden vibrar.

En un líquido

Sus partículas pueden moverse deslizándose unas sobre otras, aunque no llegan a perder en ningún momento el contacto entre ellas. Este movimiento de las partículas permite que los líquidos puedan fluir fácilmente.

En un gas

Las partículas se mueven con total libertad y en todas las direcciones, ya que no hay fuerzas de atracción entre ellas. En consecuencia, chocan continuamente entre sí y con las paredes del recipiente en el que se encuentran.