¿Cúales son los estados de la materia y sus propiedades?
La ciencia descubre misterios que nos sorprenden continuamente, explicaremos en este tema las principales características de los estados físicos de la materia.
La materia que compone el universo puede presentarse en tres estados principales: sólido, líquido y gas. Por las condiciones de la superficie terrestre sólo algunas sustancias, como por ejemplo el agua, se presentan en los tres estados. La mayoría de las sustancias se presentan en un estado concreto y con el tiempo se han descubierto nuevos estados de la materia. Explicamos en este tema los estados de la materia, las propiedades y características de sólidos, líquidos y gases, así como las de los principales estados de la materia.
¿Qué es la materia?
La materia es todo lo que nos rodea y ocupa un espacio. La materia tiene unas propiedades generales, como son masa y volumen y unas propiedades características: densidad, solubilidad, temperatura de fusión, temperatura de ebullición.
Características de los estados de la materia
Los tres principales estados de la materia son de sobra conocidos: sólido, líquido y gaseoso pero vamos a explicar las principales características de cada uno de ellos.
¿Por qué se les llama estados de agregación de la materia? En relación a la disposición de los átomos y las fuerzas de unión que los constituyen, estos átomos se van a agregar unos a otros de manera diferente dependiendo de si son sólidos, líquidos o gases. Además cada estado de la materia tiene unas determinadas características y debido a cambios en el entorno la materia podrá cambiar de estado, viéndose alteradas sus propiedades.
Desde siempre se han conocido tres estados fundamentales de la materia: sólido, líquido y gas. Con el tiempo se han descubierto otros estados : estado plasmático, el Bose-Einstein (BEC), el condensado de Fermi y el supersólido. De todos ellos hablaremos en este apartado explicando las principales propiedades.
Estado sólido
El estado sólido es aquel en el que observamos materia fija. Un cuerpo en estado sólido tiene los átomos muy juntos que le dan una forma regular, fija, constante e invariable y un volumen igualmente definido. Los sólidos son por tanto incompresibles, es decir, no se pueden comprimir y sus partícular apenas pueden moverse , sólo vibran ligeramente en posiciones practicamente fijas y se dilatan cuando son sometidos a un aumento de temperatura . Son también impenetrables y no pueden fluir. Por ejemplo: las rocas, metales, madera, hielo… Ver más
Estado líquido
El estado líquido corresponde a los fluidos. En el estado líquido las fuerzas de cohesión que unen átomos y moléculas son menoresque en los sólidos , por lo que la masa es fija pero su forma es variable; así los líquidos pueden adaptarse al recipiente que los contiene. De esta forma su volumen es constante pero su forma no lo es, además pueden fluir y no son compresibles. Por ejemplo: el agua, el aceite, los zumos.. Ver más
Estado gaseoso
La materia en estado gaseoso tiene una masa fija pero hay grandes espacios vacíos entre los átomos, de manera que los gases tienen forma y volumen variables, ocupando todo el espacio disponible y adaptándose al recipiente porque no hay fuerzas de atraccción entre sus partículas. Los gases, por tanto pueden comprimirse, pueden fluir y no tienen forma y volumen definido. Por ejemplo: vapor de agua, oxígeno (O2 ) dióxido de carbono (CO2).Ver más
Video explicativo de los estados de la materia
A continuación puedes ver un breve resumen en video sobre estos tres estados de la materia
Propiedades de los tres estados: sólido, líquido y gas
| Propiedadades | Estado sólido | Estado líquido | Estado gaseoso |
| Masa | Fija | Fija | fija |
| Forma | Invariable | Variable | Variable |
| Volumen | Constante | Constante | Variable |
| ¿Son compresibles? | No | No | Si |
| ¿Son impenetrables? | Si | No | No |
| ¿Pueden fluir? | No | Si | Si |
Video explicativo de los estados clásicos de la materia: sólido, líquido y gas.
Los nuevos estados físicos de la materia.
Hay otros estados de la materia que los científicos han descubierto recientemente en el laboratorio : el estado plasma y el condensado de Bose-Einstein.
El estado plasma
De características similares al estado gaseoso, hay algunas diferencias que han permitido diferenciarlo como un estado diferente.
El plasma se trata de un gas ionizado que puede conducir la electricidad, sin forma ni volumen fijo sino que adquiere la del recipiente que lo contiene. Este estado al verse influido por un campo magnético puede formar rayos, filamentos y capas dobles.
Este estado es muy común en el universo intergaláctico o espacio sideral, de ahí su importancia, de esta forma hay plasma en el sol y las estrellas.. De manera artificial las pantallas de televisores de plasma lo contienen, en ellas hay gases que se cargan electricamente para pasar a estado de plasma y por medio de los electrodos de la pantalla , puede emitir luz.
Condensado de Bose- Einstein
En el año 1924, al aplicar la estadística a la mecánica cuántica, Satyendra Bose y Albert Einstein predijeron la existencia de un nuevo estado de la materia. Para estos científicos, al enfriarse la materia a temperaturas próximas al cero absoluto, las partículas que la forman caen todas al mismo nivel de energía. Esa situación haría que las partículas se convirtiesen en indistinguibles y pasasen a formar un “superátomo”.
Sería en el año 1995 cuando Wieman y Ketterle fueron capaces de reproducir un estado condensado de Bose-Einstein con la ayuda de potentes láseres y electroimanes.
Este estado se caracteriza por:
- Superfluidez y superconductividad
- Es capaz de ralentizar la velocidad de la luz, que al atravesarlo llega a tener velocidades de metros por segundo