¿Que sucede con el átomo o la molécula cuando recibe calor y se calienta?

Question

¿Que ocasiona que la molécula genere y desprenda calor; por que es distinto en cada material?

Quiero saber con mas detalles lo que sucede dentro de la molécula.

Si es posible pueden darme algúna web donde se pueda ver eso gráficamente.

Answer 1

Para responder a tu pregunta hay que dejar claros algunos conceptos.
Cuando hablamos de "calor" nos referimos a "la energía que se transfiere a través de los límites de un sistema, como consecuencia de una diferencia de temperatura entre este y su entorno". Es decir, el calor NO es un tipo de energía sino una forma de transferencia de energía, por lo tanto "no se puede almacenar calor" y estrictamente el calor "no fluye" ni "se desprende". La utilización de este tipo de terminología es una consecuencia histórica que produce confusión en quienes no han estudiado el tema en profundidad por lo que intentaré ser estricto.

La Temperatura de un sistema es una medida del promedio de las energías cinéticas de sus moléculas. La energía cinética es la que corresponde al movimiento. Los tres tipos posibles de movimientos moleculares son: traslación (del centro de masa de la molécula), rotación (de la molécula, no importan las rotaciones de los átomos que la compone) y vibración (variación en el tiempo de las longitudes y ángulos de los enlaces).

Al elevar la temperatura del sistema, lo que aumenta es la energía cinética promedio de sus moléculas.
Las consecuencias del aumento de temperatura son distintas en los distintos compuestos (y en los distintos estados de agregación de un mismo compuesto) ya que son distintintos los posibles movimientos que tienen las distintas moléculas. Si bien se describieron 3 tipos de movimientos, los "modos" posibles de vibración de una molécula son distintos entre las distintas moléculas. Estos dependen de la cantidad de átomos que compone a la molécula y de la forma molecular.
Por ejemplo, en los gases poliatómicos son posibles estos 3 tipos de movimientos, en un sólido sólo las vibraciones (la estructura molecular de un sólido no le permite a sus moléculas trasladarse ni rotar en el lugar). (esto quiso decir que al aumentar las vibraciones moleculares de un sólido, aumenta su T).
Siendo estrictos, si consideramos a la cuantización de la energía, teniendo en cuenta que la densidad de estados (número de estados de energía por unidad de energía) amenta desde la traslación a la vibración se observa (en las moléculas que pueden presentar los 3 tipos de movimiento) que el aumento en la energía cinética de las moléculas (y consecuentemene en la temperatura) ocaciona en primer término (a temperatura baja)aumento de los movimientos traslacionales solamente, si la temperatura es moderada tambien rotacionales y sólo se considera a los movimientos vibracionales a altas temperaturas.

Ya explicados los fenómenos de calor y temperatura responderé a la segunda pregunta.
El "flujo de calor" se produce como consecuencia del choque entre las moléculas de dos cuerpos a distintas temperaturas. Pongamos como ejemplo dos gases (A y B) inicialmente a distintas temperaturas que se vierten en el mismo recipiente en un instante. Las moléculas de los gases se mueven libremente por el recipiente (si no se moverían su temperatura sería el inalcanzable cero absoluto) y colisionan entre sí. Las colisiones entre las moléculas de A y B generan que algunas moléculas se muevan más rápido y otras más lentas, hasta que al final el promedio de la energía cinética de las moléculas de A será igual que el promedio de las de B, es decir, tendrán la misma temperatura. Esto es porque al chocar, en promedio, disminuye la energía cinética de la molécula que va más rápido y aumenta la de la que va mas lento.

Otras consecuencias del amento de temperatura a nivel molecular:
- Si la energía que posee la molécula es demasiado grande esta puede descomponerse para ganar estabilidad. Un ejemplo claro es el del oxalato de calcio monohidratado. Que al ir aumentando la temperatura va tranformándose según:
CaC2O4·H2O------> CaC2O4------> CaCO3------>CaO
18ºC-134ºC---------- 226ºC-238ºC--- 478-635ºC---838ºC-1025ºC
(En las temperaturas intermedias hay mezclas de los compuestos)

También suceden una infinidad de cambios en las propiedades a nivel macroscópico, pero me limito a nivel molecular por tu pregunta.

Espero haber esclarecido tus dudas. Sino, si querés contactame. Suerte.

Answer 2

El calor no radiante es por definición energía cinética de las moléculas de la materia. Si una molécula recibe calor se moverá más deprisa y también girará con mayor velocidad. Si tanto es el calor (o energía, que es lo mismo) que acumula, la molécula puede llegar a romperse si es poliatómica, y se descompone en sus átomos elementales. En el caso de ser un átomo podrá captar radiación y reemitirla. Para energías superiores el propio átomo puede perder sus electrones periféricos y quedar reducido al núcleo , cosa que sucede en el interior del Sol y de las estrellas (y en el caso de la bomba atómica y la de hidrógeno).
Preguntas que por qué depende del material. Pues porque a cada material le corresponde un peso molecular distinto, y la masa de la molécula varía, así como también las fuerzan que unen a sus átomos entre sí, la estabilidad de sus capas electrónicas, etc.

Answer 3

VIBRAN

Answer 4

lo que vos le das a la molecula es energia para exitar un electron de un orbital a otro, cada molecula nesesita determinada cantidad de energia para lograr esto dado que los niveles de energia son diferente para casi todas las moleculas.
por ultimo te quiero decir que las moleculas no se calientan, sino que desprenden energia en forma de calor, luz,etc. cuando el electron antes exitado vuelve a su orvita natural

Answer 5

al suministrarle energia a lasmoleculas estan aumentan su energia cinetica, (vibran, rotan y se trasladan a mayor velocidad) si la energia sigue aumentando los electrones pueden tomar esta energia para "saltar" a niveles superiores de energia, luego los electrones "bajan" a niveles inferiores liberando fotones (por eso los objetos emiten distintos colores al calentarse , como los metales al rojo vivo) mientras se siga suministrando los electrones seguiran subiendo y bajando. ademas tambien puede darse el caso de que los enlaces se rompan y los compuestos se descompodran (como las proteinas) o cambiaran de fase como el hielo o un metal. distintos compuestos se comportaran de distinta forma de acuerdo a la fortaleza de los enlaces quimicos que unan a las moleculas

Answer 6

Los iones negativos(aniones) pasan al polo positivo y los iones positivos(cationes),al polo negativo(agrupándose) se produce la ionización; es distinto ,según la cantidad de eléctrones que contenga en sus órbitas el elemento, puede ser metal, no metal o metaloide,etc.

Answer 7

Pues lo poco que te puedo decir, es que cuando las moleculas de una sustancia se calientan o reciben calor, su movimiento empieza a aunmentar, es decir comienzan a moverse con mas frecuencia cada vez, conforme vayan recibiendo calor.

Answer 8

Se desprenden sus electrones y se aceleran, puede producir energía eléctrica o radiación.

Answer 9

La molécula no "genera" calor, a menos que sea una reacción nuclear. El calor es energía, y la energía no se crea en situaciones normales. El calor que desprende la molécula es el calor que ha recibido antes. Cuando una molécula recibe calor, aumenta su energía cinética y al chocar con otras moléculas va perdiendo energía y por consecuencia se va enfriando. El ritmo de enfriamiento depende del tipo de molécula porque unas son más grandes que otras, además que tienen formas diferentes.

Answer 10

La materia con el calor tiende a expanderse si esto aumenta se desintegra en explosion, tan violenta que desintegra a los lque estan cerca.