Estados de la Materia y Teoría Cinética: Sólido, Líquido y Gaseoso

Estados de la Materia y Teoría Cinética

La materia se puede presentar en tres estados diferentes: sólido, líquido y gaseoso. El agua es una sustancia que se encuentra en la naturaleza en los tres estados.

Teoría Cinética

La materia, independientemente del estado en el que se encuentre, está formada por partículas muy pequeñas que se hallan en continuo movimiento e interacción.

Estado Sólido

Los sólidos tienen una masa constante, su volumen es fijo, es muy difícil deformar los cuerpos sólidos, tienen forma propia y fija. La interacción entre sus partículas es muy fuerte y están muy próximas entre sí.

Estado Líquido

Los cuerpos líquidos tienen una masa constante, igual que los sólidos, su volumen es constante, pero la interacción entre sus partículas es menor; están más separadas. Por ello, los líquidos, a diferencia de los sólidos, no tienen forma propia ya que adoptan la forma del recipiente que los contiene, sin cambiar de volumen. Si vierto agua en un vaso, adoptará la forma del vaso, pero si la vierto en una botella, tendrá la forma de la botella.

Estado Gaseoso

Los gases tienen una masa constante, igual que los sólidos y los líquidos. Su volumen no es constante, pues puede disminuir si se aplican fuerzas sobre él, y aumentar si desaparecen esas fuerzas. En los gases, la interacción entre sus partículas es muy débil y se pueden mover libremente. No presentan forma propia ya que adquieren la forma del recipiente que los contiene. Una característica de los gases es que tienden a ocupar el mayor volumen posible. Así, un gas en una habitación ocuparía todo el volumen que tuviera esta. Por el contrario, también pueden comprimirse, tener el menor volumen posible, hasta el límite. El aire que respiramos es una mezcla de gases.

Cambios de Estado

El estado de una sustancia está determinado por su temperatura. El efecto del calor sobre las sustancias es el principal responsable de los cambios de estado. Estas pueden cambiar de estado si se las calienta o enfría lo suficiente. Los cambios de temperatura se denominan progresivos si se suministra calor desde el exterior a la sustancia, y regresivos cuando es la propia sustancia la que desprende calor.

Cambio de Estado: de Sólido a Líquido

El paso de sólido a líquido por medio de calor se denomina fusión. En el estado sólido las partículas están muy cerca unas de otras formando un bloque compacto. Si calentamos el sólido, la agitación y la vibración de las partículas aumenta y las fuerzas que unen las partículas se van debilitando con el calor. Las partículas tienen mayor libertad de movimiento y más espacio, y llega un punto en que la energía de las vibraciones supera a las fuerzas que mantienen unidas las moléculas y se produce el paso al estado líquido. Cada cuerpo sólido funde a una temperatura fija y determinada, llamada temperatura de fusión. Para el hielo esta temperatura es de cero grados centígrados, 0 ºC.

Cambio de Estado: de Líquido a Gas

El paso de líquido a gas por medio de calor se denomina vaporización. Si calentamos un líquido, llegará un momento en que los débiles enlaces entre sus partículas se rompan y dejen las partículas libres: el líquido ha pasado a ser gas. La vaporización puede producirse de dos formas:

1. Evaporación: Es una vaporización lenta que se realiza solo en la superficie libre de líquido y a cualquier temperatura.
2. Ebullición: Se produce cuando el líquido alcanza su temperatura de ebullición. La temperatura de ebullición del agua, por ejemplo, es de 100 ºC. Cuando alcanza esta temperatura decimos que hierve.