ESTADO DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA
En física y química se observa que, para cualquier cuerpo o agregado material considerado, modificando las condiciones de temperatura, presión o volumen se pueden obtener distintos estados de agregación, denominados estados de agregación de la materia, con características peculiares.
Todo en el Universo está formado por materia. La materia se puede encontrar en 3 estados de agregación o estados físicos: sólido, líquido y gaseoso. Sus propiedades son:
Estado sólido
A bajas temperaturas, los materiales se presentan como cuerpos de forma compacta y precisa; y sus átomos a menudo se entrelazan formando estructuras cristalinas definidas, lo que les confiere la capacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente. Los sólidos son calificados generalmente como duros y resistentes, y en ellos las fuerzas de atracción son mayores que las de repulsión.
Las sustancias en estado sólido presentan las siguientes características:
Estado líquido
Incrementando la temperatura el sólido se va descomponiendo hasta desaparecer la estructura cristalina alcanzándose el estado líquido, cuya característica principal es la capacidad de fluir y adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene.
El estado líquido presenta las siguientes características:
Estado gaseoso
Por último, incrementando aún más la temperatura se alcanza el estado gaseoso. Los átomos o moléculas del gas se encuentran virtualmente libres de modo que son capaces de ocupar todo el espacio del recipiente que lo contiene, aunque con mayor propiedad debería decirse que se distribuye o reparte por todo el espacio disponible.
El estado gaseoso presenta las siguientes características
Otros estados de la materia
Plasma
Al plasma se le llama a veces "el cuarto estado de la materia". Es un gas en el que los átomos se han roto, que está formado por electrones negativos y por iones positivos, átomos que han perdido electrones y han quedado con una carga eléctrica positiva y que están moviéndose libremente. Cuanto más caliente está el gas, más rápido se mueven sus moléculas y átomos, y a muy altas temperaturas las colisiones entre estos átomos moviéndose muy rápidamente son lo suficientemente violentas como para liberar los electrones. En la atmósfera solar, una gran parte de los átomos están permanentemente "ionizados" por estas colisiones y el gas se comporta como un plasma. Los plasmas conducen la electricidad y son fuertemente influidos por los campos magnéticos.
La lámpara fluorescente, contiene plasma (su componente principal es el vapor de mercurio) que calienta y agita la electricidad, mediante la línea de fuerza a la que está conectada la lámpara. Lámpara fluorescente, cuando se enciende por primera vez, el gas está frío, pero unos pocos iones y electrones están siempre presentes debido a los rayos cósmicos y a la radioactividad natural. Las colisiones los multiplican rápidamente.
El Sol consiste de plasma. Otro importante plasma en la naturaleza es la ionosfera, que comienza a unos 70-80 km por encima de la superficie terrestre.
Existen otros estados de la materia posibles; algunos de éstos sólo existen bajo condiciones extremas, como en el interior de estrellas muertas, o al comienzo del Universo, después del big bang:
Cambios de estado
Los cambios de estado descritos también se producen si se incrementa la presión manteniendo constante la temperatura, así, por ejemplo, el hielo de las pistas se funde por efecto de la presión ejercida por el peso de los patinadores haciendo el agua líquida así obtenida de lubricante y permitiendo el suave deslizamiento de los patinadores.
Para cada elemento o compuesto químico existen unas determinadas condiciones de presión y temperatura a las que se producen los cambios de estado, debiendo interpretarse, cuando se hace referencia únicamente a la temperatura de cambio de estado, que ésta se refiere a la presión de 1 atm (la presión atmosférica). De este modo, en condiciones normales (presión atmosférica y 20oC) hay compuestos tanto en estado sólido como líquido y gaseoso.
Existen varios cambios de estado, que son:
Fusión: es el paso de una sustancia de sólido a líquido. La temperatura a la que esto ocurre se llama Temperatura de fusión o punto de fusión de esa sustancia. Mientras hay sólido convirtiéndose en líquido, la temperatura no cambia, se mantiene constante. Por ejemplo, en el agua el punto de fusión es 0 ºC; mientras haya hielo transformándose en agua la temperatura no variará de 0 ºC.
Solidificación: es el cambio de estado de líquido a sólido. La temperatura a la que ocurre es el punto de fusión.
Vaporización: es el cambio de estado de líquido a gas. Se puede producir de 2 formas: evaporación y ebullición. La evaporación se produce sólo en la superficie del líquido y a cualquier temperatura, se escapan las partículas más energéticas del líquido. Por el contrario, la ebullición se produce en todo el líquido y a una temperatura característica llama temperatura o punto de ebullición. por ejemplo, en el agua es de 100 ºC y se mantiene mientras hay agua pasando a vapor.
Condensación: es el cambio de estado de gas a líquido.
Sublimación: es el cambio de estado de sólido a gas (sin pasar por el estado líquido). Esto ocurre, por ejemplo, en sustancias como: alcanfor, naftalina, yodo, etc. Un buen ejemplo práctico serían los ambientadores sólidos o los antipolillas.
Sublimación inversa: es el cambio de estado de gas a sólido (sin pasar por el estado líquido).
PREGUNTA: ¿Dónde se observa más el estado plasmático?