Términos

• teoría molecular cinética Teoría del tratamiento de muestras de materia como un gran número de partículas pequeñas (átomos o moléculas), todas las cuales están en movimiento constante y aleatorio
• latticaespacio regular o disposición de átomos/moléculas dentro de un cristal.
• Componente de fase en un sistema de materiales que se distingue por su composición química y / o estado físico. La materia puede existir en las fases sólida, líquida y gaseosa.
• Cinética o relacionada con el movimiento.

La Teoría Cinética: Descripción microscópica de la Materia

La teoría molecular cinética de la materia ofrece una descripción de las propiedades microscópicas de los átomos (o moléculas) y sus interacciones, lo que conduce a propiedades macroscópicas observables (como presión, volumen, temperatura). Una aplicación de la teoría es que ayuda a explicar por qué la materia existe en diferentes fases (sólida, líquida y gaseosa) y cómo la materia puede cambiar de una fase a la siguiente.

La teoría molecular cinética de la materia establece que:

• La materia está formada por partículas que se mueven constantemente.
• Todas las partículas tienen energía, pero la energía varía dependiendo de la temperatura en la que se encuentre la muestra de materia. Esto a su vez determina si la sustancia existe en estado sólido, líquido o gaseoso. Las moléculas en la fase sólida tienen la menor cantidad de energía, mientras que las partículas de gas tienen la mayor cantidad de energía.
• La temperatura de una sustancia es una medida de la energía cinética media de las partículas.
• Un cambio de fase puede ocurrir cuando se cambia la energía de las partículas.
• Hay espacios entre partículas de materia. La cantidad promedio de espacio vacío entre moléculas se hace progresivamente mayor a medida que una muestra de materia se mueve de la fase sólida a la fase líquida y gaseosa.
• Hay fuerzas atractivas entre los átomos/moléculas, y estas se vuelven más fuertes a medida que las partículas se acercan. Estas fuerzas atractivas se llaman fuerzas intermoleculares.

Ejemplo: Agua

Tomemos el agua como ejemplo. Encontramos que en su fase sólida (hielo), las moléculas de agua tienen muy poca energía y no pueden alejarse unas de otras. Las moléculas se mantienen muy juntas en un patrón regular llamado red. Si el hielo se calienta, la energía de las moléculas aumenta. Esto significa que algunas de las moléculas de agua son capaces de superar las fuerzas intermoleculares que las mantienen juntas, y las moléculas se separan más, formando agua líquida. Esta es la razón por la que el agua líquida es capaz de fluir: las moléculas tienen mayor libertad de movimiento que la que tenían en la red sólida. Si las moléculas se calientan más, el agua líquida se convertirá en vapor de agua, que es un gas. Las partículas de gas tienen más energía y están, en promedio, a distancias entre sí que son mucho más grandes que el tamaño de los átomos/moléculas en sí. Las fuerzas de atracción entre las partículas son muy débiles dadas las grandes distancias entre ellas.

Difusión

La teoría cinética de la materia también se ilustra mediante el proceso de difusión. La difusión es el movimiento de partículas de una concentración alta a una concentración baja. Se puede ver como una dispersión de partículas que resulta en su distribución uniforme. Colocar una gota de colorante para alimentos en el agua proporciona una representación visual de este proceso: el color se propaga lentamente a través del agua. Si la materia no estuviera hecha de partículas, entonces simplemente veríamos un grupo de color, ya que no habría unidades más pequeñas que pudieran moverse y mezclarse con el agua.