Este documento trata sobre los estados de la materia, las propiedades de los gases y las disoluciones. Explica las leyes de los gases, el modelo cinético y la teoría cinética de la materia. También describe los diferentes tipos de sistemas materiales, métodos para separar mezclas y conceptos relacionados con las disoluciones como la concentración y la solubilidad.

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Los gases y
las disoluciones
3º ESO

2. Los gases y las disoluciones
 La materia y sus propiedades
 Estados de la materia
 El estado gaseoso
 Leyes de los gases
 Modelo cinético de los gases
 Teoría cinética de la materia
 Los sistemas materiales: heterogéneos y homogéneos
 Métodos de separación de mezclas
 Disoluciones
 Concentración de una disolución
 Solubilidad

3. La materia
MATERIA: es todo aquello que tiene masa y ocupa un volumen
SUSTANCIA: es cada uno de los diferentes tipos de materia
SISTEMA MATERIAL: es una porción de materia que consideramos
aislada para su estudio

4. Propiedades de la materia
PROPIEDADES GENERALES: no sirven para identificar la sustancia
de la que está compuesta la materia.
• Masa
• Volumen
• Temperatura
PROPIEDADES ESPECÍFICAS o CARACTERÍSTICAS: son aquellas
que nos permiten determinar la naturaleza de la sustancia que
estudiamos.
• Densidad
• Punto de fusión
• Punto de ebullición

5. Propiedades generales
MASA: es una medida de la cantidad de materia que posee un
cuerpo. La unidad en el SI es el kg.
VOLUMEN: es la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo. La
unidad en el SI es el m3.
TEMPERATURA: es una propiedad general de la materia que se
mide con el termómetro. En el SI la temperatura es una magnitud
fundamental y su unidad es el Kelvin (K).

6. Propiedades específicas
DENSIDAD: es la masa que corresponde a un volumen unidad de
un cuerpo. La unidad en la que se mide la densidad en el SI es el
kg/m3. Otras unidades que se suelen usar son g/cm3 ó g/mL.
PUNTO DE FUSIÓN: es la temperatura a la que una sustancia pasa
del estado sólido al estado líquido, y viceversa.
PUNTO DE EBULLICIÓN: es la temperatura a la que una sustancia
pasa del estado líquido al estado gaseoso, y viceversa.
m
d =
V

7. Estados de la materia
SÓLIDOS:
• Tienen volumen fijo
• Tienen forma propia
• No se pueden comprimir
• No fluyen por sí mismos
LÍQUIDOS:
• Tienen volumen fijo
• No tienen forma propia
• Son muy poco compresibles
• Difunden y fluyen por sí mismos
GASES:
• Ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene
• No tienen forma fija
• Son fácilmente compresibles
• Difunden y tienden a mezclarse con otros gases

8. Cambios de estado

9. Cambios de estado
La temperatura permanece constante durante todo el cambio de
estado. A la que se funde un sólido se llama punto de fusión, y
aquella a la que hierve un líquido, punto de ebullición.
La vaporización de un líquido puede realizarse de dos formas:
EVAPORACIÓN: es el cambio de estado líquido a gas que se
produce sólo en la superficie del líquido, y ocurre siempre a
cualquier temperatura.
EBULLICIÓN: es el cambio de estado de líquido a gas que tiene
lugar en toda la masa del líquido, se produce sólo a la temperatura
de ebullición.

10. El estado gaseoso
La cantidad de gas contenido en un recipiente depende de las
llamadas variables de estado: volumen (V), presión (p) y
temperatura (T).
VOLUMEN: es el de todo el recipiente que contiene el gas. La
unidad en el SI es el m3, aunque es frecuente medirlo en Litros.
TEMPERATURA: es una medida de la energía media de las
partículas del gas. En el SI la temperatura se mide en Kelvin (K). Sin
embargo, la escala centígrada o Celsius (ºC) es la más habitual.
T(K) = T(ºC) + 273

11. PRESIÓN: es el resultado de la fuerza que ejerce el gas a las
paredes del recipiente. En el SI la unidad es el Pascal (Pa). También
se usan otras unidades: atmósferas (atm), milímetros de mercurio
(mm Hg). Se mide con un manómetro.
Presión atmosférica: es la presión que ejerce la atmósfera, debido
a su peso, sobre los cuerpos que están en contacto con ella. Se
mide con un barómetro. Torricelli (s. XVII) midió la presión
atmosférica al nivel del mar.
La presión
1 atm = 760 mm Hg = 101 300 Pa

12. Ley de BOYLE-MARIOTTE
Si la temperatura es constante, el producto de la presión por el
volumen permanece constante.
constante1 1 2 2p ·V = p ·V =

13. Ley de GAY-LUSSAC
Cuando un gas mantiene su volumen constante, el cociente entre la
presión del gas y su temperatura absoluta permanece constante.
constante1 2
1 2
p p
= =
T T

14. Ley de CHARLES
Si la presión de un gas permanece constante, el cociente entre el
volumen del gas y su temperatura absoluta permanece constante.
constante1 2
1 2
V V
= =
T T

15. Ecuación general de los gases ideales
Relacionando las tres leyes de los gases estudiadas se puede
deducir una expresión que relaciona la presión, el volumen y la
temperatura de un gas en un estado inicial, con sus valores en
cualquier otro estado.
constante1 1 2 2
1 2
p ·V p ·V
= =
T T

16. Modelo cinético de los gases
• Los gases están formados por un gran número de partículas
(moléculas) muy pequeñas, sobre todo si se compara con la distancia
que hay entre ellas.
• Entre partícula y partícula no hay nada, sólo espacio vacío.
• Entre las partículas del gas no hay fuerzas de unión.
• Estas partículas están en continuo movimiento caótico: chocan entre
sí y contra las paredes del recipiente que contiene el gas. En estos
choques no hay pérdida de energía.
• La presión que ejercen los gases sobre las paredes del recipiente se
debe a los choques de las partículas del gas con las paredes.
• La temperatura del gas viene determinada por la energía que poseen
las partículas, y es mayor cuanto mayor sea la velocidad media de
éstas.

17. Modelo cinético de los gases (2)
El modelo justifica el comportamiento de los gases:
•Cuando se calienta un gas aumenta su temperatura.
•Los gases ejercen presión.
•Los gases son compresibles.
•La presión varía con el volumen.
•El volumen de un gas varía con la temperatura.
•La presión varía con la temperatura.

18. Teoría cinética de la materia
• Al confirmarse las hipótesis y comprobarse las predicciones el
modelo de los gases adquiere la categoría de teoría: podemos hablar
de teoría cinética de los gases.
• La teoría cinética de la materia añade que entre las partículas existen
fuerzas de atracción que las mantienen unidas, para explicar las
propiedades de los sólidos y los líquidos:
• La materia está formada por partículas muy pequeñas que se
hallan más o menos unidas dependiendo del estado de
agregación en que se encuentre.
• Las partículas de los fluidos están en continuo movimiento
aleatorio.
• Las partículas de los sólidos sólo pueden vibrar.
• Cuanto más rápido se mueven o vibran las partículas, mayor
es la temperatura de la sustancia.

19. Teoría cinética de la materia (2)
La teoría cinética explica las propiedades de los estados de agregación:
ESTADO SÓLIDO:
• Las partículas están muy próximas y unidas por grandes
fuerzas de atracción.
• Las partículas pueden vibrar alrededor de sus posiciones fijas,
pero no pueden cambiar de posición.

20. Teoría cinética de la materia (3)
ESTADO LÍQUIDO:
• Las partículas están unidas y se mantienen a distancias
similares al estado sólido.
• Las partículas están unidas, pero las fuerzas de atracción son
más débiles y no pueden mantenerlas en posiciones fijas.
• Las partículas tienen más libertad de movimiento,
permitiéndose el deslizamiento de unas sobre otras.

21. Teoría cinética de la materia (4)
ESTADO GASEOSO:
• Las partículas se mantienen muy alejadas unas de otras.
• Las fuerzas de atracción son muy débiles, incluso
despreciables.
• Las partículas se mueven con total libertad en todas las
direcciones.

22. Teoría cinética de la materia (5)
La teoría cinética explica los cambios de estado:
• Al calentar un sólido, comunicamos energía a las partículas, que vibran
con mayor intensidad, distanciándose entre sí (el sólido se dilata).
• Llega un momento en que las partículas vibran tanto que pierden sus
posiciones fijas y deslizan unas sobre otras (el sólido se funde).
• Si seguimos calentando, las partículas se mueven más rápidamente
pero mantienen el contacto entre ellas. Algunas partículas de la
superficie del líquido pueden vencer las fuerzas de atracción que las
mantienen unidas (el líquido se evapora).
• Si seguimos calentando, todas las partículas del líquido tendrán energía
suficiente para vencer las fuerzas de atracción (el líquido hierve).

23. Los sistemas materiales
SISTEMA MATERIAL: es una porción de materia que consideramos
aislada para su estudio experimental.
SISTEMA MATERIAL HOMOGÉNEO: es aquel que presenta un
aspecto uniforme en todos sus puntos. Tiene sólo una fase.
SISTEMA MATERIAL HETEROGÉNEO: es aquel que no presenta un
aspecto uniforme en todos sus puntos. Consta de varias fases.

24. Mezclas heterogéneas
MEZCLA: es un sistema material formado por varias sustancias.
MEZCLA HETEROGÉNEA: es aquella en la que es posible distinguir a
simple vista las sustancias que la componen.
Cada componente de una mezcla heterogénea
conserva sus propiedades características que
pueden aprovecharse para su separación.

25. Sistemas homogéneos
Puede estar formado por uno o más componentes.
SUSTANCIA PURA: es cualquier material formado por una sola
sustancia. Tiene unas propiedades características constantes que
la distinguen claramente de otras.
DISOLUCIÓN o MEZCLA HOMOGÉNEA: está formada por dos o
más sustancias puras en proporción variable. Podemos distinguirla
de una sustancia pura porque las propiedades características son
variables.

26. Separación de mezclas heterogéneas
FILTRACIÓN: se utiliza para separar un líquido de un sólido
insoluble.
DECANTACIÓN: se emplea para separar dos líquidos no miscibles.
SEPARACIÓN MAGNÉTICA: se usa para separar sustancias
magnéticas de otras que no lo son.

27. CRISTALIZACIÓN: se usa para extraer un sólido que está disuelto en un
líquido. Consiste en la evaporación del disolvente, entonces el soluto se
va depositando en forma de cristales sólidos.
DESTILACIÓN SIMPLE: sirve para separar una mezcla de dos líquidos
miscibles, con puntos de ebullición diferentes, mediante una
evaporización y posterior condensación.
Separación de disoluciones

28. Disoluciones
DISOLUCIÓN: es una mezcla homogénea y uniforme formada
por dos o más sustancias puras en proporción variable. Las
disoluciones más conocidas son líquidas, pero también hay
gaseosas y sólidas.
DISOLVENTE: generalmente, es el componente de la disolución
que se encuentra en mayor cantidad.
SOLUTOS: son los otros componentes de la disolución que se
encuentran en menor cantidad.

29. Concentración de una disolución
CONCENTRACIÓN: es la cantidad de soluto que hay disuelta en
una determinada cantidad de disolvente o en una determinada
cantidad de disolución. Mide la proporción que hay de soluto.
Las disoluciones pueden clasificarse según su concentración:
•DISOLUCIÓN DILUIDA: es aquella en la que hay muy poco soluto
disuelto.
•DISOLUCIÓN CONCENTRADA: en la que la proporción de soluto
es considerable.
•DISOLUCIÓN SATURADA: es aquella en la que hemos alcanzado
la máxima cantidad de soluto que se puede disolver.
En algunos casos, una disolución puede ser a la vez diluida y
saturada, cuando el soluto es realmente poco soluble.

30. Concentración de una disolución (2)
Hay muchas formas de expresar la concentración:
• % en volumen: Es la cantidad de mililitros de soluto que hay disuelto
en 100 ml de disolución.
• % en masa: Es la cantidad de gramos de soluto que encontramos en
100 g de disolución.
• gramos por litro: Es la cantidad de gramos de soluto que encontramos
en un litro de disolución.
volumendesoluto
% en volumen= ·100
volumendedisolucion
masadesoluto
% en masa= ·100
masadedisolucion
masadesoluto (g)
concentracion (g/L)=
volumendedisolucion (L)

31. Preparación de una disolución

32. Solubilidad
La solubilidad de un soluto en un disolvente es la cantidad
máxima de ese soluto que se puede disolver en cierta cantidad de
disolvente a esa temperatura.
• Se expresa en gramos de soluto por 100 g de disolvente. También es
frecuente indicarla en gramos de soluto por litro de disolución (g/L).
• La solubilidad de una sustancia pura en un determinado disolvente y
a una temperatura dada es otra de sus propiedades características.
• La solubilidad de las sustancias sólidas, generalmente aumenta
cuando se eleva la temperatura.
• La solubilidad de los gases en los líquidos disminuye el aumentar la
temperatura.

33. La curva de solubilidad es una gráfica que representa la solubilidad
de una sustancia en función de la temperatura.
Curvas de solubilidad