Estados
de agregación de la materia
SOLIDO:
Los objetos en estado sólido se
presentan como cuerpos de forma definida; sus átomos a menudo se entrelazan
formando estructuras estrechas definidas, lo que les confiere la capacidad de
soportar fuerzas sin deformación aparente. Son calificados generalmente como
duros así como resistentes, y en ellos las fuerzas de atracción son mayores que
las de repulsión. Las sustancias en estado sólido suelen presentar algunas de
las siguientes características:
Cohesión
elevada.
Tienen una
forma definida y memoria de forma, presentando fuerzas elásticas restitutivas
si se deforman fuera de su configuración original.
A efectos
prácticos son incompresibles.
Resistencia a
la fragmentación.
Fluidez muy
baja o nula.
Algunos de
ellos se subliman.
Líquido Si se incrementa la temperatura de un sólido,
este va perdiendo forma hasta desaparecer la estructura cristalina, alcanzando
el estado líquido. Característica principal: la capacidad de fluir y adaptarse
a la forma del recipiente que lo contiene. En este caso, aún existe cierta
unión entre los átomos del cuerpo, aunque mucho menos intensa que en los
sólidos. El estado líquido presenta las siguientes características:
Cohesión
menor.
Poseen
movimiento de energía cinética.
Son fluidos,
no poseen forma definida, toman la forma de la superficie o el recipiente que
lo contiene.
En el frío se
contrae (exceptuando el agua).
Posee fluidez
a través de pequeños orificios.
Puede
presentar difusión.
Son poco
compresibles.
Gas
Se denomina gas al estado de agregación de la materia compuesto principalmente
por moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, lo que hace
que los gases no tengan volumen y forma definida, y se expandan libremente
hasta llenar el recipiente que los contiene. Su densidad es mucho menor que la
de los líquidos y sólidos, y las fuerzas gravitatorias y de atracción entre sus
moléculas resultan insignificantes. Ocupan
entonces un volumen mucho mayor que en los otros estados porque dejan espacios
libres intermedios y están enormemente separadas unas de otras. Por eso es tan
fácil comprimir un gas, lo que significa, en este caso, disminuir la distancia
entre moléculas. El estado gaseoso presenta las siguientes características:
Cohesión casi
nula.
No tienen
forma definida.
Su volumen es
variable.
Plasma El
plasma es un gas ionizado, es decir que los átomos que lo componen se han
separado de algunos de sus electrones. De esta forma el plasma es un estado
parecido al gas pero compuesto por aniones y cationes (iones con carga negativa
y positiva, respectivamente), separados entre sí y libres, por eso es un
excelente conductor. Un ejemplo muy claro es el Sol. Cuanto más caliente está el gas, más rápido se
mueven sus moléculas y átomos. En la atmósfera solar, una gran parte de los
átomos están permanentemente «ionizados» por estas colisiones y el gas se
comporta como un plasma. Estos mismos átomos ionizados también capturan electrones
y en ese proceso se genera luz (por eso el Sol brilla, y brilla el fuego,
A diferencia
de los gases fríos, los plasmas conducen la electricidad y son fuertemente
influidos por los campos magnéticos. La lámpara fluorescente, contiene plasma
(su componente principal es vapor de mercurio) que calienta y agita la
electricidad, mediante la línea de fuerza a la que está conectada la lámpara. Las
partículas aceleradas ganan energía, colisionan con los átomos, expulsan
electrones adicionales y mantienen el plasma, aunque se
Condensado
de Bose-Einstein Esta nueva forma de la materia fue obtenida el 5 de
julio de 1995, por los físicos Eric A. Cornell, Wolfgang Ketterle y Carl E.
Wieman, por lo que fueron galardonados en 2001 con el Premio Nobel de física.
Los científicos lograron enfriar los átomos a una temperatura 300 veces más
baja de lo que se había logrado anteriormente. Se le ha llamado "BEC, Bose
- Einstein Condensado" y es tan frío y denso que aseguran que los átomos
pueden quedar inmóviles. Todavía no se sabe cuál será el mejor uso que se le
pueda dar a este descubrimiento. Este estado fue predicho por Satyendra Nath
Bose y Albert Einstein en 1927.
Condensado
de Fermi Creado en la universidad de Colorado por primera vez en
1999, el primer condensado de Fermi formado por átomos fue creado en 2003. El
condensado fermiónico, considerado como el sexto estado de la materia, es una
fase superfluida formada por partículas fermiónicas a temperaturas bajas. Está
cercanamente relacionado con el condensado de Bose-Einstein. A diferencia de
los condensados de Bose-Einstein, los fermiones condensados se forman
utilizando fermiones en lugar de bosones. Dicho de otra forma, el condensado de
Fermi es un estado de agregación de la materia en la que la materia adquiere
superfluidez. Se crea a muy bajas temperaturas, extremadamente cerca del cero
absoluto.
Supersólido
Este material es un sólido en el sentido de que la totalidad de los átomos del
helio-(4) que lo componen están congelados en una película cristalina rígida,
de forma similar a como lo están los átomos y las moléculas en un sólido normal
como el hielo. La diferencia es que, en este caso, “congelado” no significa
“estacionario”. Como la película de helio-4 es tan fría (apenas una décima de
grado sobre el cero absoluto), los
átomos de helio comienzan a comportarse como si fueran sólidos y fluidos a la
vez. De hecho, en las circunstancias adecuadas, una fracción de los átomos de
helio comienza a moverse a través de la película como una sustancia conocida
como “superfluido”, un líquido que se mueve sin ninguna fricción. De ahí su
nombre de “supersólido”.
Otros
posibles estados de la materia Existen otros posibles estados de la
materia; algunos de estos sólo existen bajo condiciones extremas, como en el
interior de estrellas muertas, o en el comienzo del universo después del Big
Bang o gran explosión: Superfluido Materia
degenerada Materia fuertemente simétrica Materia débilmente simétrica Materia extraña o materia de quarks Superfluido polaritón Materia fotónica Líquido de spin cuántico
CAMBIOS DE ESTADO
Los cambios
de estado están divididos generalmente en dos tipos: progresivos y regresivos.
Cambios
progresivos: Vaporización, fusión y sublimación progresiva.
Cambios
regresivos: Condensación, solidificación y sublimación regresiva.
