Universidad Nacional Autónoma de NicaraguaUNAN-Managua

Recinto Universitario Rubén Darío - RURDFacultad De Ciencias e Ingenierías

Departamento De Química

Estado De la Materia Plasma

Autor: Luden Javier Dávila Acuña 15041536

Carrera: Química Industrial

Asignatura: Introducción A La Química

Docente: Leticia Del Carmen Romero C.

Fecha: 14 De Agosto De 2015

Estado de la Materia Plasma

Es un estado específico de la materia eléctricamente neutro, pero que contiene iones positivos y electrones libres, capaces de moverse en forma independiente.

Se le ha llamado el cuarto estado de la materia porque equivale a un estado de mayor energía, sin embargo, debería ser considerado como el primero, ya que el Universo nació como plasma.

Cuando una sustancia se calienta lo suficiente, se produce un cambio en el interior de los átomos, los cuales empiezan a desprenderse de sus electrones, es decir, se ionizan y se forma un plasma. Conforme el material se calienta más, sus átomos se mueven con mayor rapidez y al chocar unos con otros puede originarse el desprendimiento de algunos de sus electrones, quedando así los átomos ionizados y algunos electrones libres. Por encima de los 10 000 Kelvin (K), cualquier sustancia ya es un plasma.

Es importante aclarar que la ionización de un material puede producirse por otros medios y no solamente por altas temperaturas, por ejemplo, cuando se le aplica a un gas un campo eléctrico muy fuerte, algunos de sus átomos ionizan y desprenden electrones, quedando los átomos ionizados y algunos de sus electrones libres. Estos electrones libres serán acelerados por el campo eléctrico y chocarán con otros átomos, desprendiendo más electrones, y así sucesivamente. Este gas ionizado por una descarga eléctrica, es un plasma. Tales plasmas se producen en forma natural con los relámpagos, (que al cruzar la atmósfera ionizan momentáneamente el aire), en las auroras (luces generalmente de color amarillo verdoso, que se ven casi todas las noches claras en las regiones polares y con una intensidad suficiente como para poder leer) o en forma artificial en las lámparas fluorescentes y los tubos de neón.

Otra forma de obtener un plasma, es por medio de la absorción de fotones (partículas de luz). Los fotones desprenden electrones de los átomos cuando chocan con ellos; mediante el proceso llamado fotoionización. La mayor parte del plasma que llena el espacio en el Universo, ha sido producido por fotoionización, por la luz ultravioleta de las estrellas. Hay plasmas en todas partes y no hay una sola región del espacio que pudiéramos considerar vacía. Los plasmas espaciales están siempre magnetizados, ya que hay campos magnéticos a todo lo largo y ancho del Universo. Estos campos magnéticos desempeñan un papel preponderante en la evolución, estructura y dinámica del Universo.

El medio interplanetario está lleno de plasma, el viento solar; y prácticamente todo nuestro Sol es una esfera de plasma. Del mismo modo el plasma envuelve a todos los demás planetas, y todas las estrellas del Universo son cuerpos de plasma. Además de esto, el plasma llena también el medio interestelar y el espacio intergaláctico.

La mayor parte del plasma en el Universo es hidrógeno, pues es el elemento más abundante. El núcleo del hidrógeno tiene un solo protón y por lo tanto tiene únicamente un electrón. En un plasma de hidrógeno totalmente ionizado se tienen entonces protones y electrones libres que, aunque eléctricamente neutra, no llega a constituirse en átomos

En la parte alta de nuestra atmósfera (envoltura gaseosa del planeta), se encuentra la ionosfera formada básicamente por plasma, debido a la ionización producida por la luz solar de alta frecuencia Los fotones solares, (principalmente en la región ultravioleta) arrancan electrones de los átomos que componen las moléculas de los gases de la atmósfera y la convierten en un plasma donde iones y electrones están separados. La palabra plasma se usa desde el siglo pasado dentro de la medicina para designar el componente líquido incoloro de la sangre, de la leche o de los tejidos vivos. En 1923 fue utilizada por primera vez para nombrar el estado singular de un gas ionizado, y a pesar de los llamamientos de los médicos para que esta palabra se utilizara sólo en su sentido biológico, el término plasma enraizó firmemente en la ciencia y el lenguaje de los físicos y permaneció en forma oficial. Pero, aunque la palabra llegó a la física hace ya casi 70 años y su estudio formal se inició desde la primera década del siglo, la física de plasmas está muy poco difundida, aún en nuestros días e incluso entre los físicos, a pesar de que más de 99% de la materia del Universo se encuentra en estado de plasma.

Esto se debe en parte a la dificultad del tema, pero también al hecho de que muchos de los avances en la física de los plasmas han sido considerados secretos militares o industriales.

La historia del desarrollo de la física de los plasmas nos muestra en ocasiones duras batallas contra el Establishment de la ciencia, serios problemas con los experimentos en el laboratorio, elementos teóricos que aún no ha sido posible desarrollar y gran resistencia, explícita o tácita, a adoptar sus formulaciones en campos como la astrofísica, donde se trata casi enteramente con plasmas. La física de plasmas no

se encuentra en los temarios de física en ningún nivel preparatorio y en el nivel universitario sólo en muy contados casos, pues su estudio formal requiere de considerables conocimientos físicos.

No obstante, esta joven rama de la ciencia, que se inició con experimentos en el laboratorio, ha crecido vigorosamente en las últimas décadas, impulsada en gran medida por sus aplicaciones en el campo de la fusión controlada y, en el contexto espacial, por la posibilidad de observación directa de los plasmas del espacio exterior. En nuestros días es cultivada con gran entusiasmo por un grupo de científicos que, aunque reducido, encuentra en los plasmas un maravilloso tema de estudio siempre lleno de sorpresas.

Una estrella es un cúmulo de materia en estado de plasma, en un proceso de equilibrio hidrostático o muy cercano a él, que genera energía en su interior. La fuente de esta energía puede ser sostenida mediante la fusión de materia o por el Principio de exclusión de Pauli. La energía generada se emite al espacio en forma de radiación electromagnética, neutrinos y viento estelar.

Las estrellas se observan en el cielo nocturno como puntos luminosos, titilantes debido a las distorsiones ópticas que produce la turbulencia y las diferencias de densidad de la atmósfera terrestre (seeing). El Sol, al estar tan cerca, se observa no como un punto sino

como un disco luminoso cuya presencia o ausencia en el cielo terrestre provoca el día o la noche respectivamente.

Son objetos de masas enormes comprendidas entre 0,081 y 120-2002 masas solares (Msol). Los objetos de masa inferior se llaman enanas marrones mientras que las estrellas de masa superior parecen no existir debido al límite de Eddington. Su luminosidad también tiene un rango muy amplio yendo desde una diezmilésima a tres millones de veces la luminosidad del Sol. El radio, la temperatura y la luminosidad de una estrella se pueden relacionar mediante su aproximación a cuerpo negro con la siguiente ecuación:

Bibliografía:

Brown, Theodore L, cois. Química, La Ciencia Central – 12 edición - PEARSON S.AEducación, México, 2009

Web Grafías:

http://www.iem.cfmac.csic.es/semanaciencia/semanaciencia11/semciencia11-Tanarro.pdf

http://voluntad.com.co/zonactiva/images/pdfampliacion/ciencias_naturales/cuarto/za_elestado_c426.pdf

http://www.uruguayeduca.edu.uy/Userfiles/P0001%5CFile%5Cestados%20de%20la%20materia.pdf

http://www.colegioelrosario.ed.cr/archivos/El%20estado%20plasma.pdf

https://tecdigital.tec.ac.cr/revista-fisica/Archivo/N10/Materiales/Plasma-Introduccion.pdf

http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/EDAD_3eso_estados_de_la_materia/impresos/quincena3.pdf

http://ecaths1.s3.amazonaws.com/astronomia/Ideas.Basicas.Tercera.Parte.633459836.pdf