¿Qué son los cambios de estado regresivos? ¿Cuáles son?
En física se denomina cambio de estado a la evolución de la materia entre varios estados de agregación sin que varíe su composición.Los tres estados de agregación más comunes en la Tierra son el líquido, sólido y gaseoso.
Por las condiciones existentes en la superficie terrestre, sólo determinadas sustancias pueden encontrarse en los tres estados de agregación, como por ejemplo el agua. La mayoría de las sustancias se presentan en un estado concreto, así los metales suelen estar en estado sólido, el oxígeno en estado gaseoso… En este tema vamos a ver los cambios de estado regresivos de la materia y cómo se producen.
Cambios de estado
Se denomina cambio de estado a la modificación en el estado de agregación de la materia sin variar sus propiedades. Son por tanto evoluciones de la materia entre varios estados de agregación, sin que ocurra un cambio en su composición. Es importante tener en cuenta que en las transformaciones en la fase de las sustancias, estas no se sufren cambios químicos ni se transforman en otras, sólo cambia su estado físico. Trataremos los cambios de estado entre los tres estados clásicos: sólido, líquido y gas. En la siguiente imagen se muestran los diferentes cambios de estado de la materia:
Si en un vaso colocamos un hielo y calentamos, la temperatura aumenta progresivamente y llegaremos a un punto en el que la temperatura permanece constante e invariable y justo en ese momento el hielo empieza a fundirse, en ese momento se está produciendo el cambio de estado de sólido a líquido.
Los cambios de estado se producen al modificar la temperatura (aumentando o disminuyendo) y/o la presión. Según la teoría cinético-molecular al aumentar la temperatura de una sustancia aumenta la energía cinética de sus partículas, por lo que adquieren mayor movilidad y se vencen las fuerzas de cohesión:
-En los sólidos la vibración ocurre con violencia y origina una ruptura de la estructura.
-En los líquidos el aumento de temperatura ocasiona una mayor velocidad de las particular permitiendo que puedan escapar al aire.
Mientras se produce el cambio de estado la temperatura se mantiene constante, ya que en los cambios que requieren aumento de temperatura, la energía se emplea en la ruptura de enlaces y en los cambios que necesitan un enfriamiento, éste produce una reorganización de las partículas.
Video explicativo de los principales estados de la materia
A continuación puedes ver un video con los cambios de estado de la materia.
Tipos de cambio de estado
Hay dos tipos fundamentales de cambios de estado
–Cambios de estado progresivos: fusión, vaporización y sublimación progresiva.
–Cambios de estado regresivos: condensación, solidificación y sublimación inversa.
Cambios de estado regresivos
Los cambios de estado progresivos se producen cuando las sustancias absorben calor, por lo que es necesario un aporte de energía para que se produzcan:
-El paso de gas a líquido se llama condensación
-El cambio de líquido a sólido se llama solidificación
-El paso de gas a sólido sin pasar por el estado líquido es la sublimación inversa o regresiva
Condensación
La condensación es el cambio de estado de la materia en estado gaseoso a forma líquida, tras perder energía calórica. Se trata de un cambio físico, por lo que las sustancias no sufren transformaciones químicas.
Si la temperatura de un gas está por debajo de su punto de ebullición, las partículas comienzan a moverse más lentamente y a agregarse unas a otras. Esto ocurre al bajar la temperatura y/ o subir la presión, en ese momento las particular pierden movilidad y pasan al estado líquido. El gas libera calor retenido y se deposita en formad de pequeñas gotas
De esta forma vemos como el proceso de condensación forma parte del ciclo del agua, tras la evaporación ,el vapor del agua se eleva, se enfría y condensa y por acumulación, de esta forma, las gotas de agua forman las nubes. Así mismo la niebla o neblina es otro caso de condensación, ya que el vapor de agua se acumula y permanece en suspensión sobre la superficie terrestre como nubes bajas . Si esto ocurre en la superficie del mar se conoce como bruma.
Solidificación
La solidificación es un proceso físico en el que se produce el cambio de estado en una materia que pasa de líquido a sólido. Este proceso se desarrolla debido a una disminución de la temperatura y la energía. Al descender la temperatura de un fluido, las partículas se van aproximando unas a otras y se reduce su movilidad, por lo que se van agregando unas a otras formando la estructura sólida compacta. Esta aproximación de las partículas y la falta de movilidad le da la firmeza para solidificarse.
En líneas generales, todo compuesto que pasa por este proceso de solidificación disminuye de volumen, pasando a ocupar menor espacio. No obstante, el agua es una excepción, ya que el volumen del hielo es mayor que el del agua líquida.
Punto o temperatura de solidificación. Todas las sustancias en la naturaleza tienen su propio punto o temperatura de solidificación determinado, llegando a ese punto dicha sustancia cambiará de estado y pasará de ser líquido a sólido. Por ejemplo, el punto o temperatura de solidificación del agua, es decir el punto en el que pasa de líquido a sólido es exactamente de 0 ℃, temperatura que está directamente relacionada con la densidad del agua, y será importante a la hora de conocer que modificaciones en presión y temperatura necesitará un determinado volumen de agua para cambiar de estado líquido a sólido.
Sublimación inversa o regresiva
Conocida como desublimación, sublimación inversa, sublimación regresiva o deposición, es un fenómeno mediante el cual la materia en estado gaseoso pasa al estado sólido, sin pasar primero por el estado líquido. En este proceso, las partículas gaseosas al enfriarse pierden energía cinética y se van agregando unas a otras y ordenando hasta conseguir el estado sólido. El resultado final de este proceso es la formación de una capa de cristal sólido sobre la superficie.
Es un proceso exotérmico, que libera energía y se produce por bajas temperaturas y a determinadas condiciones de presión. Es el proceso inverso a la sublimación.
La palabra “deposición” con que también se conoce este fenómeno quiere decir que la partícula se deposita desde la fase gaseosa sin mojar la superficie receptora, por eso este proceso de sublimación inversa se encuentra a menudo sobre objetos gélidos
La sublimación, sea inversa o regresiva es un fenómeno de la naturaleza al cual puede ser sometida cualquier sustancia pura, pero bajo unas determinadas condiciones, por eso no suele observarse a menudo como un proceso natural, sólo en el laboratorio y en algunos paisajes específicos, como la alta montaña nevada o los polos.
