Sorprende la primera vez que te explican que todo está formado por partículas minúsculas llamadas átomos. En la antigua Grecia, un tal Demócrito ya hablaba de la composición de las cosas que nos rodeaban y citaba a estos átomos como las partes más pequeñas de las que se constituía la materia. El error de este filósofo fue pensar en la existencia de átomos de todo lo que nos rodeaba. Es decir, burdamente, pensaba que habría átomos de silla, de mesa, de pizarra… Con el paso del tiempo, estas partículas ínfimas han tenido otro sentido, dando lugar a la confección de la tabla periódica de los elementos, donde se recoge el número de átomos diferentes que existen en el universo, desde el átomo de hidrógeno (1) hasta el Oganesón (118).
A los átomos no les suele gustar “vivir” aislados, solos, sino que les gusta tener compañía. De su unión surgen moléculas, de mayor o menor complejidad atendiendo al número de átomos que las constituyen.
Sabiendo que la materia está formada por átomos y/o moléculas, también llama la atención de los estudiantes cuando se nos dice que las partículas están en continuo movimiento, la llamada “Teoría cinético molecular”. Decir que los átomos de una mesa están moviéndose, no es muy creíble, pero esta teoría va más allá. También nos especifica que podemos aumentar ese movimiento suministrando energía. Y esto sí es más creíble y fácilmente constatable en casa cuando calentamos una cazuela que porta agua. Al principio, el agua no se mueve, pero transcurrido un tiempo en el fuego, el agua empieza a ebullir (es decir, se agita y nadie la ha tocado; solamente hemos suministrado energía al sistema).
Teniendo en cuenta que las partículas se agitan desmesuradamente cuando se les suministra energía, intentando escapar de donde están en un principio, os presentamos esta experiencia con el objetivo de comprobar cómo un huevo puede introducirse en el interior de un recipiente sin tocarlo, únicamente aumentando la temperatura del sistema.
- Un huevo cocido sin cáscara.
- Un matraz Erlenmeyer de 1 L de volumen.
- Un algodón humedecido en alcohol.
Colocamos sobre la boca del matraz Erlenmeyer un huevo cocido sin cáscara. En el interior del matraz, previamente, hemos depositado un algodón humedecido con un poco de alcohol y prendido en fuego.
Como hemos podido comprobar en la introducción histórica, la naturaleza de la materia constituida a base de partículas es increíble. La Teoría Cinético Molecular nos argumenta como están las partículas en los diferentes estados de la materia. En el caso del estado gaseoso, las partículas están muy separadas y, en consecuencia, no hay mucha interacción entre ellas. Por esta causa, adoptan las formas del volumen del recipiente que las contiene.
Cuando suministramos energía al sistema, en nuestro caso con un algodón humedecido en alcohol y prendido en fuego, las partículas gaseosas que constituyen el aire del interior del matraz empiezan a agitarse. Tal es su agitación que muchas escapan al exterior levantando el huevo de la boca del matraz. Si muchas escapan al exterior, en el interior del recipiente hay un déficit de partículas, por lo tanto, una menor presión de aire. Para compensar esta menor presión, el aire exterior al matraz, en mayor cantidad (y, por tanto, mayor presión) querrá entrar para igualar la presión. Intentará entrar por la superficie del vidrio; ¡algo imposible! Lo hará presionando el huevo y, en este caso, no encontrará impedimento. El huevo entrará al interior y las presiones de gases, externa e interna, se igualarán (figura 29).
