TEORÍA CINÉTICO-MOLECULAR

Un modelo para el estado gaseoso

Los primeros intentos de explicar la constitución de la materia se centraron en los gases, por tener una estructura más fácil.

Un primer modelo de los gases, denominado modelo estático, estuvo ligado a la teoría del calórico: se suponía que el calor era una sustancia denominada calórico; y que, al calentar un gas, sus partículas aumentaban de volumen porque el calórico se colocaba alrededor de ellas aumentando su tamaño, y en consecuencia, el volumen.
El irlandés Robert Boyle (1627-1691) propuso el modelo cinético par explicar las propiedades de los gases. Este modelo fue completado en 38 por el físico suizo Bernoulli y consistía en suponer que el gas estaba formado por numerosas partículas que se movían rápidamente en todas direcciones. Este modelo se apoya en evidencias experimentales.

EVIDENCIAS EXPERIMENTALES DEL MODELO CINÉTICO

Los gases ocupan todo el espacio que los contienen.

Los gases se expanden y se comprime con facilidad

Los gases ejercen igual presión sobre todas las paredes del recipiente

Los gases se difunden, es decir, pasan a través de pequeños orificios

Para explicar este comportamiento Clausius, Maxwell y Boltzmann desarrollaron la teoría cinético-molecular, que puede resumirse en tres postulados:

Partículas en movimiento. Un gas consiste en un conjunto de partículas individuales en movimiento rectilíneo al azar que chocan con las paredes del recipiente o entre ellas sin pérdida de energía.
Volumen de las partículas. El volumen de cada partícula individual es extremadamente pequeño comparado con el volumen del recipiente que lo contiene. El modelo representa las partículas como si tuvieran masa pero no volumen.
Fuerzas entre partículas. el movimiento y disposición de las partículas queda determinado por dos tipos de fuerzas: unas atractivas o de cohesión que tiende a mantener unidas las partículas; otras repulsivas o de dispersión que tienden a alejarlas.

Un modelo para líquidos y sólidos

El modelo cinético es también aplicable a líquido y sólidos con una simple adaptación a las características de cada estado.

En los líquidos las fuerzas de atracción entre partículas son lo bastante fuertes para mantenerlas juntas, por eso los líquidos son mucho más densos y menos compresibles que los gases. Aunque tienen un volumen definido, las fuerzas de atracción no pueden evitar que las partículas deslicen unas sobre otras; por eso pueden verterse y adoptan la forma del recipiente.
En los sólidos, las fuerzas de atracción son tan intensas que fijan las partículas a sus posiciones; por eso los sólidos son rígidos. Los que poseen estructuras muy ordenadas son cristales; en caso contrario son amorfos.

Sólidos	Líquidos
Modelo de un sólido cristalino: las partículas están ordenadas y muy próximas, aunque hay huecos entre ellas. Las fuerzas mantienen unidas las partículas en posiciones fijas, aunque vibran en torno a esas posiciones.	Hay desorden, las partículas deslizan unas sobre otras. Las partículas se mantienen a distancias similares a las de los sólidos, pero unidas por fuerzas más débiles, lo que justifica su movilidad.

La primera prueba de la teoría cinética: el movimiento browniano

En 1827 el botánico Robert Brown observó al microscopio como los granos de polen suspendidos en agua completamente inmóvil se desplazaban caprichosamente de un lado para otro. Llegó a pensar que los granos de polen estaban vivos, hasta que comprobó que el fenómeno se repetía igualmente con motas de polvo.

Fue Wiener en 1863 quien pensó que esto se podía explicar si el agua estuviese compuesta de partículas que se movían enérgicamente y chocaran con los granos de polen.