La materia se presenta en tres estados o formas de agregación: sólido, líquido y gaseoso.
Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, sólo algunas sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso del agua.
La mayoría de sustancias se presentan en un estado concreto. Así, los metales o las sustancias que constituyen los minerales se encuentran en estado sólido y el oxígeno o el CO2 en estado gaseoso:
Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, sólo algunas sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso del agua.
La mayoría de sustancias se presentan en un estado concreto. Así, los metales o las sustancias que constituyen los minerales se encuentran en estado sólido y el oxígeno o el CO2 en estado gaseoso:
- Los sólidos: Tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras.
- Los líquidos: No tienen forma fija pero sí volumen. La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy específicas son características de los líquidos.
- Los gases: No tienen forma ni volumen fijos. En ellos es muy característica la gran variación de volumen que experimentan al cambiar las condiciones de temperatura y presión.
Los sólidos se caracterizan por tener forma y volumen constantes. Esto se debe a que las partículas que los forman están unidas por unas fuerzas de atracción grandes de modo que ocupan posiciones casi fijas. En el estado sólido las partículas solamente pueden moverse vibrando u oscilando alrededor de posiciones fijas, pero no pueden moverse trasladándose libremente a lo largo del sólido. Las partículas en el estado sólido propiamente dicho, se disponen de forma ordenada, con una regularidad espacial geométrica, que da lugar a diversas estructuras cristalinas. Al aumentar la temperatura aumenta la vibración de las partículas: |
Los líquidos, al igual que los sólidos, tienen volumen constante. En los líquidos las partículas están unidas por
unas fuerzas de atracción menores
que en los sólidos, por esta razón las partículas de un líquido pueden
trasladarse con libertad. El número de partículas por unidad de volumen es muy
alto, por ello son muy frecuentes las colisiones y fricciones entre ellas.
Así se explica que los líquidos no tengan forma fija y adopten la forma del recipiente que los contiene. También se explican propiedades como la fluidez la .viscosidad
En los líquidos el movimiento es desordenado, pero existen asociaciones de varias partículas que, como si fueran una, se mueven al unísono. Al aumentar la temperatura aumenta la movilidad de las partículas (su energía).
Así se explica que los líquidos no tengan forma fija y adopten la forma del recipiente que los contiene. También se explican propiedades como la fluidez la .viscosidad
En los líquidos el movimiento es desordenado, pero existen asociaciones de varias partículas que, como si fueran una, se mueven al unísono. Al aumentar la temperatura aumenta la movilidad de las partículas (su energía).
Los gases, igual que los líquidos, no tienen forma fija pero, a diferencia de éstos, su volumen tampoco es fijo. También son fluidos, como los líquidos.
n los gases, las fuerzas que mantienen unidad las partículas son muy
pequeñas. En un gas el número de partículas por unidad de volumen es también
muy pequeño. Las partículas se mueven de forma desordenada, con choques entre
ellas y con las paredes del recipiente que los contiene. Esto explica las
propiedades de expansibilidad y compresibilidad que presentan los gases: sus
partículas se mueven libremente, de modo que ocupan todo el espacio disponible.
La compresibilidad tiene un límite, si se reduce mucho el volumen en que se
encuentra confinado un gas éste pasará a estado líquido. Al aumentar la
temperatura las partículas se mueven más deprisa y chocan con más energía
contra las paredes del recipiente, por lo que aumenta la presión.
Cuando un cuerpo, por acción del calor o del frío pasa de un estado a otro,
decimos que ha cambiado de estado. En el caso del agua: cuando hace calor, el
hielo se derrite y si calentamos agua líquida vemos que se evapora. El resto
de las sustancias también puede cambiar de estado si se modifican las
condiciones en que se encuentran. Además de la temperatura, también la
presión influye en el estado en que se encuentran las sustancias.
Si se calienta un sólido, llega un momento en que se transforma en líquido. Este proceso recibe el nombre de fusión. El punto de fusión es la temperatura que debe alcanzar una sustancia sólida para fundirse. Cada sustancia posee un punto de fusión característico. Por ejemplo, el punto de fusión del agua pura es 0 °C a la presión atmosférica normal. Si calentamos un líquido, se transforma en gas. Este proceso recibe el nombre de vaporización. Cuando la vaporización tiene lugar en toda la masa de líquido, formándose burbujas de vapor en su interior, se denomina ebullición. También la temperatura de ebullición es característica de cada sustancia y se denomina punto de ebullición. El punto de ebullición del agua es 100 °C a la presión atmosférica normal. |
En el estado sólido las
partículas están ordenadas y se mueven oscilando alrededor de sus posiciones.
A medida que calentamos el agua, las partículas ganan energía y se mueven más
deprisa, pero conservan sus posiciones.
Cuando la temperatura alcanza el punto de fusión (0ºC) la
velocidad de las partículas es lo suficientemente alta para que algunas de
ellas puedan vencer las fuerzas de atracción del estado sólido y abandonan
las posiciones fijas que ocupan. La estructura cristalina se va desmoronando
poco a poco. Durante todo el proceso de fusión del hielo la temperatura se
mantiene constante.
En el estado líquido las
partículas están muy próximas, moviéndose con libertad y de forma
desordenada. A medida que calentamos el líquido, las partículas se mueven más
rápido y la temperatura aumenta. En la superficie del líquido se da el
proceso de vaporización,
algunas partículas tienen la suficiente energía para escapar. Si la
temperatura aumenta, el número de partículas que se escapan es mayor, es
decir, el líquido se evapora más rápidamente.
Cuando la temperatura del líquido alcanza
el punto de ebullición,
la velocidad con que se mueven las partículas es tan alta que el proceso de
vaporización, además de darse en la superficie, se produce en cualquier punto
del interior, formándose las típicas burbujas de vapor de agua, que suben a
la superficie. En este punto la energía comunicada por la llama se invierte
en lanzar a las partículas al estado gaseoso, y la temperatura del líquido no
cambia (100ºC).
|