Estados de agregación de la materia


La forma en la que los constituyentes de la materia se agrupan se conoce como estados de agregación de la materia. Existen cuatro estados de la materia: sólido, líquido, gaseoso y plasma.

Estado sólido

El estado sólido se caracteriza por mantener el volumen y la forma. Las partículas del sólido se mantienen fuertemente unidas impidiendo su movimiento interno.

Los sólidos pueden clasificarse en cristalinos o amorfos dependiendo del patrón en que están dispuestas sus partículas. Un sólido cristalino muestra un patrón repetitivo regular. En un sólido amorfo, el arreglo tridimensional de las partículas es irregular.

solidos
Izquierda: la estructura de la sal de mesa (cloruro de sodio) es típica de un sólido cristalino. Derecha: el vidrio es un ejemplo clásico de sólido amorfo.

Estado líquido

El estado líquido se caracteriza por mantener el volumen, pero su forma es la del recipiente que la contiene. Las partículas del líquido se mantienen unidas pero pueden moverse. Además, los líquidos tienen la capacidad de fluir.

La fluidez de los líquidos depende de varios factores, como las fuerzas intermoleculares, el tamaño de las partículas y la temperatura. La miel, cuando se calienta, es más fluida (menos viscosa) que a la temperatura ambiente.

liquido

Estado gaseoso

El estado gaseoso se caracteriza por tener volumen y forma variable. Un gas consiste de pequeñas partículas en constante movimiento y más separadas, independientes entre sí.

El comportamiento de un gas bajo diferentes condiciones puede predecirse de acuerdo a las leyes de los gases. Así, un  gas ideal es aquel que cumple con las leyes de los gases. A bajas temperaturas y/o presiones muy fuertes las leyes de los gases pierden validez.

gas
El agua cuando hierve se transforma en gas.

Estado de plasma

El plasma es un gas que ha sido ionizado. ¿Qué significa esto? Un gas que recibe suficiente energía de forma que sus electrones escapan a sus átomos o moléculas. La materia en estado de plasma tiene forma y volumen variable. 

El plasma contiene iones y electrones que se mueven libremente. En el universo, la materia visible se encuentra predominantemente en estado de plasma. Un clásico ejemplo de estado de plasma son los relámpagos que vemos durante las tormentas.

relampago

Transiciones de fase de los estados de la materia

Los diferentes estados de la materia pueden cambiar de uno a otro estado en función de cambios en la temperatura y la presión. La medición de las condiciones externas en la que esta transformación ocurre es lo que se llama transición de fase.

Cambios de fase

Fusión

Es el cambio de fase de estado sólido a estado líquido, como cuando el hielo (estado sólido del agua) se derrite. 

Solidificación

Es el cambio de fase de estado líquido a estado sólido. Los helados son en su mayoría estados sólidos de jugos de frutas (estado líquido).

Sublimación

Cuando un sólido pasa directamente al estado gaseoso se habla de sublimación. Este cambio lo podemos ver cuando el hielo seco, que no es más que dióxido de carbono en estado sólido, se calienta y se transforma en gas.

Cristalización o sublimación inversa

Es el cambio de gas a sólido. Este es el mecanismo por el que las nubes (gas) se transforman en nieve (sólido) sin pasar por el estado líquido.

Ebullición o vaporización

Cuando una sustancia en estado líquido pasa al estado gaseoso. Por ejemplo, un líquido se transforma en gas al calentarlo hasta el punto de ebullición.

Condensación

Cuando un gas se transforma en líquido, se dice que se ha condensado. El agua que vemos en las tapas de las ollas cuando estamos cocinando se origina del vapor de agua que sale de la comida.

Curiosidades

Existen materiales que comparten caracteristicas de dos estados de la materia. Un buen ejemplo son los cristales líquidos que conseguimos en los relojes, las calculadoras y las computadoras.