La teoría atómico-molecular: Historia inicial

HISTORIA INICIAL

Las sustancias sólidas se emplean habitualmente en disolución, porque son más manejables en estado líquido y reaccionan con mayor facilidad. También se hace lo mismo con los gases: es frecuente ver por la carretera camiones con tanques transportando sustancias, muchas de ellas peligrosas, tales como combustibles o gases licuados.


Imagen 1 J.Smith, Creative commons
Imagen 2 US Transport Dep.,
dominio público

Es bien sabido que el propano y el butano son gases, pero cuando se mueven las bombonas en que se encuentran almacenados ¡suena a líquido! ¿En qué condiciones es posible licuar gases? ¿Por qué se transportan y almacenan gases licuados?

También se sabe que un recipiente hermético que contiene gas puede explotar si se coloca al sol o se calienta lo suficiente. Pero ¿cómo se puede conseguir que un recipiente con gas implote?


Vídeo 1 de PigHogger, uso libre

¿Y qué podemos decir de los líquidos, y del agua en particular? El agua es probablemente la sustancia más extraordinaria del mundo: entre sus propiedades hay que destacar que su densidad en estado sólido es menor que en líquido, lo que permite que el hielo flote y que se mantenga la vida con temperaturas muy bajas, y, sobre todo, que disuelve una gran cantidad de sustancias, y es el medio en el que se desarrolla la vida tal como la conocemos. Solamente hay mas que tener en cuenta que dos tercios del cuerpo humano son agua.

Entre las disoluciones más conocidas se encuentran el vino, la cerveza y el resto de las bebidas alcohólicas (etanol disuelto en agua), las bebidas carbónicas (dióxido de carbono disuelto en agua), los limpiadores amoniacales (amoniaco disuelto en agua) o los abonos (sales amónicas que se disuelven en agua para que las plantas puedan absorberlas).

Fíjate en las sustancias que tienes en tu casa destinadas a la limpieza (limpiador amoniacal, limpiacristales, jabón de lavadora, sal de lavavajillas, etc). ¿En qué estado físico se encuentran? ¿Cuál es la razón?

Imagen 3 de CNICE, uso
educativo
Imagen 4 de CNICE, uso
educativo

Las sustancias que se disuelven pueden encontrarse inicialmente en estado sólido, líquido o gaseoso; es decir, se puede disolver tanto sal común como etanol o oxígeno.

Las disoluciones tienen distintas propiedades según sea su composición: un colorante añadido a agua produce distinto color según sea la cantidad de agua y la de colorante. Si se disuelve un anestésico en cantidad grande, puede producir efectos muy perniciosos. Y si en una sustancia tóxica, incluso la muerte. ¿Cómo se puede medir la composición de las disoluciones? ¿Y preparar una disolución de una composición concreta? ¿Por qué es necesario diluir algunas disoluciones? ¿A qué se debe la diferencia de color entre las disoluciones siguientes?


Imagen 5 de AMarkov, Creative commons
Imagen 6 de CNICE,
uso educativo

Por último, fíjate en que muchos sólidos, como por ejemplo la sal común, tienen estructuras muy ordenadas. Su composición es fija: cada sustancia tiene una composición característica y se identifica por una fórmula, independientemente de su estado físico. ¿Qué quiere decir la sal común es NaCl? ¿Y que el agua es H2O?

El planteamiento de un modelo para la materia te permitirá explicar estos y otros muchos hechos experimentales.