Estados de la materia

Te explicamos qué con los estados de la materia, cómo cambian de un estado de agregación a otro y cuáles son sus características generales.

¿Qué son los estados de la materia?

Los estados de la materia, o estados de agregación de la materia, son las distintas fases en que se presentan las distintas sustancias existentes, de acuerdo a las fuerzas de unión que existan entre sus partículas. Son: estado sólido, estado líquido, estado gaseoso y estado plasmático.

También existen estados condensados (hechos en laboratorio) y el estado supersólido, pero estos últimos no se dan nunca en la naturaleza.

Cada estado tiene sus propias características físicas, y las químicas –las que determinan si es una misma sustancia o es otra– permanecen invariables.

Es posible llevar la materia de un estado de agregación a otro, mediante una serie de procesos que alteran su temperatura o su presión para pasar una misma sustancia al sólido, líquido o gaseoso de acuerdo a sus resistencias naturales.

Ver además: Separación de mezclas

Estado sólido

La materia en estado sólido presenta un cuerpo bien definido y con volumen y forma propios y constantes. Esto se debe a que las partículas de las sustancias sólidas forman estructuras rígidas, estrechas, que ofrecen resistencia a las fuerzas externas que se apliquen sobre ellas.

Son más o menos resistentes a la fragmentación y presentan nula o escasa fluidez. Tienen una cohesión elevada y también una “memoria de forma”, es decir, tienden a recuperar elásticamente su forma original cuando se los somete a una fuerza.

Un buen ejemplo de materia en estado sólido es el hielo, pues su composición química sigue siendo H₂O (agua), pero en estado sólido.

Estado líquido

El estado líquido de la materia se caracteriza por una unión bastante más laxa entre sus átomos de lo que se da en los sólidos. Esto le brinda fluidez, una de sus características principales. La materia líquida no tiene una forma propia sino que asume la del recipiente en donde se encuentre.

Presenta menor cohesión que los sólidos, pero mayor compresibilidad y suele presentar contracción en presencia del frío, excepto algunos pocos compuestos como el agua, que se expanden cuando se enfrían.

El ejemplo clásico del estado líquido es el agua (H₂O), el líquido más abundante del planeta.

Estado gaseoso

Cuando la materia está en estado gaseoso, se la denomina “gas”. Sus partículas están poco unidas, expandidas a lo largo del espacio circundante y presentan una fuerza de atracción muy leve entre sí. Por eso no tienen forma ni volumen definidos.

En este estado, la materia presenta una bajísima densidad porque sus partículas se encuentran en un relativo desorden, desplazándose muy velozmente en el espacio; y por su baja respuesta a la gravedad, pueden flotar. Además, tienen cohesión casi nula y volumen variable, pero una gran capacidad para ser comprimidos.

El vapor de agua es un claro ejemplo del estado gaseoso, pues continúa siendo igual químicamente (H₂O) pero en estado de gas.

Cambios de estado

• Fusión. Es el proceso mediante el cual se lleva a un sólido al estado líquido, normalmente a través de un incremento en su temperatura (adición de calor). Esto se debe a que la energía adicional incrementa la movilización de las partículas, y las separa de la estructura apretada que les confiere su solidez.
• Evaporación. Es el proceso que convierte materia líquida en gaseosa en forma lenta y gradual, a través de la añadidura de calor. Esta energía extra separa aún más sus partículas levemente unidas y permite que adquieran el estado gaseoso y asciendan (por tener menor densidad que el aire).
• Ebullición. Es el proceso mediante el cual un líquido se transforma en vapor cuando su temperatura supera el punto de ebullición (temperatura a la cual la presión de vapor del líquido se iguala a la presión alrededor del líquido). Existe una diferencia entre evaporación y ebullición. La evaporación ocurre a cualquier temperatura, solo basta con aumentar la temperatura del líquido y pasará a la fase gaseosa lentamente. La ebullición, en cambio, ocurre necesariamente cuando la temperatura del líquido supera su punto de ebullición.
• Sublimación. Es el proceso que transforma la materia sólida en gaseosa directamente, sin pasar por el estado líquido. Normalmente requiere de condiciones de presión muy específicas, como ocurre con el hielo o la nieve en las alturas de las montañas, que no puede fundirse en líquido por la baja temperatura a la que se encuentra, pero sí puede pasar directamente a vapor.
• Solidificación. Es uno de los procesos inversos de la fusión, es decir, el que transforma la materia líquida en sólida. Comúnmente se efectúa a través del aumento de la presión del líquido, o sea, la compresión, lo cual enlentece el movimiento de las partículas y les permite atraerse con mayor intensidad entre sí.
• Congelación. Es un proceso en el que un líquido se transforma en sólido por disminución de su temperatura por debajo de su punto de congelación (temperatura a la que el líquido se congela por extracción de energía calórica).
• Condensación y licuefacción. Son dos procesos semejantes, en que la materia en estado gaseoso se convierte en estado líquido. La diferencia entre ambos es que el primero, la condensación, ocurre debido al contacto del gas con una superficie más fría, como en el caso del rocío que se forma durante la madrugada sobre las ventanas. En el segundo caso, en cambio, el factor modificado es la presión, como ocurre con los gases empleados para cocinar, que vienen comprimidos en bidones.
• Deposición. También llamada sublimación inversa, es el proceso que pasa la materia del estado gaseoso al sólido, directamente, sin pasar por el líquido primero. Es el proceso opuesto a la sublimación y suele darse ante condiciones de presión y temperatura específicas, que forman cristales de materia a partir del gas disperso en el contenedor.

Sigue con: Ciclo del agua

Referencias:

• Química General. Universidad Nacional del Litoral. Eduardo J. Bottani, Héctor S. Odetti, Oscar H. Pliego y Eduardo R. Villarreal. Segunda edición. 2006. ISBN. 987-508-596-0
• Física General. S. Burbano de Ercilla, E. Burbano García y C. Gracia Muñoz. 32^a edición. Editorial Tébar S. L. Madrid. ISBN: 978-84-95447-82-1
• "Estado de agregación de la materia" en Wikipedia.