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FormatomFormatomEstados de la Materia es un juego de práctica intercalada para dominar los estados de agregación (sólido, líquido y gas) y sus cambios de fase, un tema clave de Química en los exámenes de admisión universitaria del Perú (UNMSM, UNI y academias preuniversitarias). Es gratis, sin registro y se juega al instante en el navegador (móvil o computadora), como preparación para el examen de admisión universitaria en Perú (UNMSM, UNI y más).
La materia se presenta principalmente en tres estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso. La teoría cinético-molecular explica la diferencia por el movimiento y la cercanía de las partículas. En el sólido las partículas están muy juntas y ordenadas, y solo vibran en su sitio: por eso el sólido tiene forma y volumen fijos. En el líquido las partículas están juntas pero se deslizan unas sobre otras: mantiene el volumen, pero adopta la forma del recipiente. En el gas las partículas están muy separadas y se mueven rápido y al azar: no tiene forma ni volumen propios y se expande hasta llenar el recipiente.
La temperatura es una medida de la energía cinética promedio de esas partículas. Al calentar, las partículas se agitan más y el estado tiende a subir (sólido → líquido → gas); al enfriar, se agitan menos y el estado tiende a bajar (gas → líquido → sólido). Este es el motivo por el que, en el juego, las partículas se mueven poco cuando el estado es sólido y mucho cuando es gas.
Cada cambio de estado tiene un nombre propio. Entre sólido y líquido: la fusión es el paso de sólido a líquido (el hielo que se derrite) y la solidificación o congelación es el paso inverso, de líquido a sólido. Entre líquido y gas: la vaporización es el paso de líquido a gas (incluye la evaporación y la ebullición) y la condensación es el paso de gas a líquido (el vapor que empaña un espejo).
También existen los cambios directos entre sólido y gas, que se saltan el estado líquido: la sublimación es el paso directo de sólido a gas (el hielo seco de CO₂, o el yodo al calentarse) y la deposición —llamada también sublimación inversa o regresiva— es el paso directo de gas a sólido (la escarcha que se forma en una superficie fría).
Un cambio de estado ocurre porque la sustancia gana o pierde energía. Los cambios que suben de estado —fusión, vaporización y sublimación— necesitan absorber calor del entorno: son procesos endotérmicos, y por eso se logran calentando. Los cambios que bajan de estado —solidificación, condensación y deposición— liberan calor al entorno: son procesos exotérmicos, y se logran enfriando.
Durante el cambio de estado la temperatura de la sustancia permanece constante aunque se siga entregando o retirando calor: esa energía se usa para reorganizar las partículas (calor latente), no para variar la temperatura. Recién cuando todo el material cambió de estado, la temperatura vuelve a subir o bajar.
El hielo de un vaso se derrite y se convierte en agua líquida. ¿Qué cambio de estado ocurrió?
Solución: Fusión (sólido → líquido, endotérmico).
Una barra de hielo seco (CO₂) desaparece formando humo blanco sin dejar charco. ¿Qué cambio de estado es?
Solución: Sublimación (sólido → gas directo, endotérmico).
Al amanecer aparece escarcha sobre una hoja: el vapor de agua del aire se vuelve hielo. ¿Qué cambio de estado es?
Solución: Deposición o sublimación inversa (gas → sólido directo, exotérmico).
Estos son ejemplos del tipo de preguntas que practicarás, con su respuesta y una breve explicación. En el juego aparecen cronometradas, intercaladas y con dificultad adaptativa.
¿Cómo se llama el paso de sólido a líquido?
Respuesta: Fusión. La fusión ocurre al absorber calor; el hielo que se derrite es el ejemplo típico.
¿Cómo se llama el paso de líquido a gas?
Respuesta: Vaporización. Puede darse como evaporación (en la superficie) o ebullición (en toda la masa).
¿Cómo se llama el paso de gas a líquido?
Respuesta: Condensación. El gas cede calor y se vuelve líquido, como el vapor que empaña un vidrio frío.
¿Cómo se llama el paso directo de sólido a gas, sin pasar por líquido?
Respuesta: Sublimación. Le ocurre al hielo seco (CO₂ sólido), que pasa directamente a gas.
¿A qué temperatura hierve el agua a 1 atmósfera de presión?
Respuesta: 100 °C. A nivel del mar el agua hierve a 100 °C; a mayor altitud hierve a menos temperatura porque baja la presión.
¿A qué temperatura se congela el agua a 1 atmósfera?
Respuesta: 0 °C. 0 °C es el punto de fusión/solidificación del agua a presión normal.
Son seis: fusión (sólido → líquido), solidificación o congelación (líquido → sólido), vaporización (líquido → gas), condensación (gas → líquido), sublimación (sólido → gas directo) y deposición o sublimación inversa (gas → sólido directo). Los tres primeros de esa lista de opuestos absorben calor (endotérmicos) y sus inversos lo liberan (exotérmicos).
Ambos son cambios directos entre el estado sólido y el gaseoso, sin pasar por el líquido. La sublimación es el paso de sólido a gas (por ejemplo, el hielo seco de CO₂ o el yodo al calentarse) y absorbe calor. La deposición, también llamada sublimación inversa o regresiva, es el paso de gas a sólido (por ejemplo, la escarcha) y libera calor.
Porque la temperatura mide la energía cinética de las partículas. Al calentar, las partículas se mueven más rápido y vencen las fuerzas que las mantienen unidas, así que la sustancia pasa de sólido a líquido y de líquido a gas. Al enfriar ocurre lo contrario: las partículas pierden energía, se acercan y el estado baja hacia sólido.
No: mientras la sustancia cambia de estado, la temperatura se mantiene constante aunque se siga entregando o retirando calor. Esa energía (llamada calor latente) se usa para reordenar las partículas y no para variar la temperatura. Por eso el agua hierve a 100 °C de forma estable hasta que todo el líquido se vuelve vapor.
Sirve para cualquier examen de admisión universitaria en Perú y Latinoamérica que evalúe Química, como el de la UNMSM (San Marcos), la UNI o academias preuniversitarias. Los estados de agregación, los cambios de estado y la teoría cinético-molecular son contenido recurrente en la sección de Química general.
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