Este documento describe 4 experimentos realizados en un laboratorio sobre los estados de agregación sólidos y líquidos. El Experimento 2 muestra la delicuescencia del hidróxido de sodio y la higroscopia del sulfato de cobre. El Experimento 3 obtiene cristales de sulfato de cobre. El Experimento 4 describe características de sólidos cristalinos como anisotropía e isotropía.

1. LABORATORIO N° 3:
ESTADOS DE AGREGACIÓN
DE LA MATERIA SÓLIDOS Y
LÍQUIDOS
Boris Hermes Seminario Arista
Roger García Orihuela
Carlos Alonso León Melchor
Hércules Quispe Achahuanco

2. Universidad Nacional de Ingeniería-Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
1 Laboratorio N° 3: estados de agregación de la materia sólidos y líquidos
2016-1
EXPERIMENTO 2: DELICUESENCIA E HIGROSCOPIA
FUNDAMENTO TEÓRICO:
Cada sustancia está asociada a un parámetro que se llama humedad de equilibrio, es decir,
un contenido de humedad tal de la atmósfera a la cual el material capta humedad del ambiente a
la misma velocidad que la libera. Si la humedad ambiente es menor que este valor de equilibrio,
el material se secará, si la humedad ambiente es mayor, se humedecerá.
A las sustancias que tienen una humedad de equilibrio menor que la humedad del
ambiente y son capaces de absorber agua se les clasifica en higroscópicas (aquellas sustancias
que absorben agua en poca cantidad); y delicuescentes (aquellas que tienen una fuerte afinidad
química por la humedad y que absorben cantidades relativamente altas de agua si son expuestos
al aire, formando una solución liquida).
Ejemplos de sustancias higroscópicas:
 Cloruro de magnesio
 Cloruro de sodio (Halita)
 Hidroxilamina
 Ácido sulfúrico
 Sulfato de cobre (II)
Ejemplos de sustancias delicuescentes:
 carbonato de potasio
 hidróxido de potasio
 cloruro de zinc
 Hidróxido de sodio
Delicuescencia
Procedimiento:
1. Dejar sobre la luna de reloj un poco de hidróxido de sodio al medio ambiente.
2. Observar lo que ocurre después de transcurrido un tiempo.
Observaciones:
Al principio, el hidróxido de sodio era un trozo en forma de lenteja, de textura
untuosa.
Conclusión:
Con este experimento se demuestra la delicuescencia del hidróxido de sodio, ya que
después de pasado un tiempo, este absorbe la humedad del ambiente.
Higroscopia
Procedimiento:
1. Sobre una luna de reloj colocar un poco de sulfato de cobre puro anhidro, luego
exponerlo al medio ambiente.
2. Observar y anotar el cambio de color. Transcurrido un tiempo, indicar el estado de
agregación final.

3. Universidad Nacional de Ingeniería-Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
2 Laboratorio N° 3: estados de agregación de la materia sólidos y líquidos
2016-1
Observación:
A medida que pasa el tiempo, el sulfato de cobre se va tornando en un color celeste.
Conclusión:
El sulfato de cobre absorbe el agua del medio circundante. Sin embargo, lo hace en pequeñas
cantidades, y además es fácil de deshidratar a través del calor.
EXPERIMENTO 3: OBTENCIÓN DE CRISTALES
El sulfato de cobre forma pequeños cristales en forma definida.
EXPERIMENTO4: CARACTERÍSTICAS DE SÓLIDOS CRISTALINOS
Sólido amorfo:
Es un estado sólido de la materia en el que las partículas que conforman el sólido
carecen de formas y caras definidas, y a su vez de una estructura ordenada.
Solido Cristalino:
Es aquél que tiene una estructura periódica y ordenada, como consecuencia tienen
una forma que no cambia, salvo por la acción de fuerzas externas.
Anisotropía:
Es la propiedad general de materia según la cual cualidades como: elasticidad, temperatura,
conductividad, velocidad de propagación de la luz, etc; varían según la dirección en que son
examinadas
Isotropía:
Es la característica de algunos cuerpos cuyas propiedades físicas no dependen de la
dirección en que son examinadas.
Alotropía:
Es la propiedad de algunas sustancias simples de poseer estructuras moleculares
diferentes.
Polimorfismo:
Es la capacidad de un material sólido de existir en más de una forma o estructura
cristalina.

4. Universidad Nacional de Ingeniería-Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
3 Laboratorio N° 3: estados de agregación de la materia sólidos y líquidos
2016-1
Empaquetamiento cubico simple
En este tipo de empaquetamiento colocaremos 1/8 de esfera en cada vértice del cubo
de longitud de arista “a”.
 Hallando el número de átomos:
𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 = 8 𝑥
1
8
= 1
 Hallando la arista:
𝑎 𝑎𝑟𝑖𝑠𝑡𝑎 = 2 𝑥 𝑟𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜 = 2𝑟
 Hallando el factor de empaquetamiento:
𝑉𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎 = 𝑎3
= 8𝑟3
𝑉𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜 =
4
3
𝜋𝑟3
𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑝𝑎𝑞𝑢𝑒𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =
𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑥 𝑉𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜
𝑉𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎
𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑝𝑎𝑞𝑢𝑒𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑑𝑜 =
1 𝑥
4
3 𝜋𝑟3
8𝑟3
= 0.52
 Ejemplos

5. Universidad Nacional de Ingeniería-Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
4 Laboratorio N° 3: estados de agregación de la materia sólidos y líquidos
2016-1
Empaquetamiento cubico de cuerpo centrado
En este caso colocaremos una esfera en el centro del cubo de arista “a” además 1/8 de
esfera en cada vértice.
 Hallando el número de átomos:
𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 = 8 𝑥
1
8
+ 1 = 2
 Hallando la arista:
 Hallando el factor de empaquetamiento:
𝑉𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎 = 𝑎3
=
83
32 √3𝑟3
𝑉𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜 =
4
3
𝜋𝑟3
𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑝𝑎𝑞𝑢𝑒𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =
𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑥 𝑉𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜
𝑉𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎
𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑝𝑎𝑞𝑢𝑒𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑑𝑜 =
2 𝑥
4
3 𝜋𝑟3
83
32 √3𝑟3
= 0.68
 Ejemplos
Cr, Mo, K, V, W
𝐷 𝑑𝑖𝑎𝑔𝑜𝑛𝑎𝑙 = 𝑎 𝑎𝑟𝑖𝑠𝑡𝑎√3
= 4𝑟𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜
𝑎 =
4
3
√3𝑟

6. Universidad Nacional de Ingeniería-Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
5 Laboratorio N° 3: estados de agregación de la materia sólidos y líquidos
2016-1
Empaquetamiento cubico de cara centrada
En este caso colocaremos media esfera sobre la base del cubo de arista “a” además
1/8 de esfera en cada vértice.
 Hallando el número de átomos:
𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 = 8 𝑥
1
8
+ 6 𝑥
1
2
= 4
 Hallando la arista:
 Hallando el factor de empaquetamiento:
𝑉𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎 = 𝑎3
= 16√2𝑟3
𝑉𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜 =
4
3
𝜋𝑟3
𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑝𝑎𝑞𝑢𝑒𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =
𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑥 𝑉𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜
𝑉𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎
𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑝𝑎𝑞𝑢𝑒𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑑𝑜 =
4 𝑥
4
3
𝜋𝑟3
16√2𝑟3
= 0.74
 Ejemplo
Al, Cu, Ni, Pt, Ag, Pt y Au
𝐷𝐴𝐶 = 𝑎 𝑎𝑟𝑖𝑠𝑡𝑎√2 = 4𝑟𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜
𝑎 = 2√2𝑟

7. Universidad Nacional de Ingeniería-Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
6 Laboratorio N° 3: estados de agregación de la materia sólidos y líquidos
2016-1
Empaquetamiento hexagonal compacto
En este caso colocaremos media esfera sobre el medio de ambas bases del hexágono
de arista “a” además 1/6 de esfera en cada vértice de las bases y tres esferas en la mitad del
hexágono.
 Hallando el número de átomos:
𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 = 12 𝑥
1
6
+ 2 𝑥
1
2
+ 3 = 6
 Hallando la arista y la altura:
Hallando el factor de empaquetamiento:
𝑉𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎 = 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑥 𝐴𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 = 6√3𝑟2
𝑥
4
3
√6𝑟 = 24√2𝑟3
𝑉𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜 =
4
3
𝜋𝑟3
𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑝𝑎𝑞𝑢𝑒𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =
𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑥 𝑉𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜
𝑉𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎
𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑝𝑎𝑞𝑢𝑒𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑑𝑜 =
6 𝑥
4
3
𝜋𝑟3
24√2𝑟3
= 0.74
 Ejemplos
Be, Cd, Mg, Co, Zn
𝑎 𝑎𝑟𝑖𝑠𝑡𝑎 = 2𝑟𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜
𝑎 = 2𝑟
ℎ 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎
=
4
3
√6𝑟𝑟𝑎𝑑𝑖𝑜
ℎ =
4
3
√6𝑟

8. Universidad Nacional de Ingeniería-Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
7 Laboratorio N° 3: estados de agregación de la materia sólidos y líquidos
2016-1
Diamante
 Hallando el número de átomos:
𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 = 8 𝑥
1
8
+ 6 𝑥
1
2
+ 4 = 8
 Numero de coordinación
𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑜𝑟𝑑𝑖𝑛𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 = 4 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑚𝑎𝑠 𝑐𝑒𝑟𝑐𝑎𝑛𝑜𝑠
Cloruro de sodio
Se coloca en cada vertice 1/8 de atomo, en cada mitad de arista 1/4 , en cada centro
de las caras 1/2 , y en el centro del cubo un atomo.

9. Universidad Nacional de Ingeniería-Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
8 Laboratorio N° 3: estados de agregación de la materia sólidos y líquidos
2016-1
 Hallando el número de átomos:
𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑐𝑙𝑜𝑟𝑜 = 12 𝑥
1
4
+ 1 = 4
𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑑𝑖𝑜 = 8 𝑥
1
8
+ 6 𝑥
1
2
= 4
 Hallando la arista y la altura:
𝑎 𝑎𝑟𝑖𝑠𝑡𝑎 𝑥 √2 = 4𝑟𝐶𝑙
𝑟𝐶𝑙 =
𝑎
4
√2
2𝑟𝐶𝑙 + 2𝑟 𝑁𝑎 = 𝑎
𝑎
2
√2 + 2𝑟 𝑁𝑎 = 𝑎
𝑟 𝑁𝑎 =
(2 − √2)
4
𝑎
 Hallando el factor de empaquetamiento:
𝑉𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎 = 𝑎3
𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑉𝐶𝑙 + 𝑉 𝑁𝑎 =
4
3
𝜋𝑟𝐶𝑙
3
+
4
3
𝜋𝑟 𝑁𝑎
3
𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑝𝑎𝑞𝑢𝑒𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =
𝑁𝑢𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑥 𝑉𝑎𝑡𝑜𝑚𝑜
𝑉𝑐𝑒𝑙𝑑𝑎
𝐹𝑎𝑐𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑒𝑚𝑝𝑎𝑞𝑢𝑒𝑡𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑑𝑜 =
4 (
4
3 𝜋𝑟𝐶𝑙
3
+
4
3 𝜋𝑟 𝑁𝑎
3
)
𝑎3
= 0.79

10. Universidad Nacional de Ingeniería-Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
9 Laboratorio N° 3: estados de agregación de la materia sólidos y líquidos
2016-1
EXPERIMENTO 5: TEMPERATURA DE EBULLICIÓN DE SÓLIDOS Y LÍQUIDOS
Temperatura de ebullición de líquidos
La temperatura de ebullición para un líquido es la misma en la que la presión de vapor
del líquido iguala a la presión del medio circundante.
Esta propiedad está vinculada a la energía cinética media de las moléculas, es decir: si
se aumenta la temperatura del líquido, aumenta su entropía.
Se debe tener en cuenta que la temperatura de ebullición también depende de la
presión del medio que rodea al líquido.
Procedimiento experimental:
3. Echar en un tubo de prueba de 13x100, limpio y seco, 2.5mL de alcohol etílico.
4. Introducir el capilar en el tubo que contiene alcohol. El tubo capilar debe tener
un extremo cerrado, el cual debe estar apuntando acalla arriba.
5. Sujetar el tubo de prueba a un termómetro mediante una liga de jebe.
6. Sujetar el termómetro externamente y en forma adyacente al tubo de prueba
que contiene alcohol. El extremo del termómetro que contiene mercurio debe
sumergirse hacia abajo.
7. Sumergir todo el conjunto en un vaso de 250 cm3
de capacidad.
8. Llenar ¾ partes del tamaño del vaso con agua, de tal forma que la altura del
agua este algunos milímetros por encima de la altura del alcohol en el tubo de
prueba.
9. Tanto el termómetro como el tubo que contiene alcohol deben quedar 1cm
por encima del fondo del vaso.
10. Calentar el vaso y su contenido en un mechero de gas, suavemente a través de
una rejilla de asbesto y agitando el agua con movimientos verticales (utilizar
un agitador en forma de anillo, cuidando que este no choque con el vaso o el
tubo de prueba).
11. Observar que el capilar inicialmente se llena con el alcohol(frío), y luego con el
calentamiento del alcoholen fase vapor expulsa el líquido del capilar. Anote la
temperatura a la cual sale la primera burbuja del tubo capilar.
12. Dejar que caliente hasta 93°C, luego retirar el mechero.
13. Observar el enfriamiento, luego anotar la temperatura a la cual es expulsada la
última burbuja del capilar.
Conclusiones:
Con este experimento se puede concluir:
Temperatura de la primera burbuja 76°C
Temperatura de la última burbuja 78°C

11. Universidad Nacional de Ingeniería-Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
10 Laboratorio N° 3: estados de agregación de la materia sólidos y líquidos
2016-1
EXPERIMENTO 6: SUBLIMACIÓN
Sublimación es el cambio de estado de una sustancia de sólido a gaseoso. Entre los ejemplos
más conocidos se encuentra el hielo seco (dióxido de carbono), yodo y la naftalina.
Procedimiento experimental:
1. Colocar un trozo de yodo dentro de un tubo con sello limpio y seco.
2. Calentar un vaso con 150ml de agua a 80°C.
3. Introducir el tubo dentro del vaso.
4. Observar y anotar el color y fase del yodo después del calentamiento durante 2
minutos.
5. Observar y anotar.
Observaciones
El yodo en su estado sólido es de color gris oscuro.
Al introducir el tubo de ensayo con el trozo de yodo sólido en el vaso de agua, se
comienza a desprender un gas de color violeta. Luego de un tiempo de retirado el tubo del
calor se observa que el gas desprendido se deposita en las paredes del tubo.
Todo esto sucede sin que la sustancia pase por el estado líquido.
Conclusiones:
Con este experimento se puede comprobar que una propiedad de los sólidos cristalinos es la
sublimación. Así comprobamos que la sublimación es una propiedad que consiste en pasar de
estado sólido a estado gaseoso sin pasar por el estado líquido.