Estados de la materia

La misma materia puede ser hielo duro, agua líquida o vapor invisible. Todo depende de qué tan unidas estén sus partículas y cuánta energía tienen para moverse.

1. Punto de partida: todo es partículas

• Materia: todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.
• Estado de agregación: forma en que se presenta la materia según cómo están organizadas sus partículas: sólido, líquido, gas y plasma.
• Partícula: pedacito diminuto que forma la materia. Puede ser un átomo o una molécula, como la del agua H2O.
• Energía cinética: energía por moverse. Más calor = partículas más rápidas.
• Fuerza intermolecular: agarre invisible entre partículas que las quiere mantener juntas.
• Volumen: espacio que ocupa una muestra. Forma: su contorno exterior.
• Regla de oro: agarre contra movimiento
  • Si gana el agarre → sólido
  • Si empatan → líquido
  • Si gana el movimiento → gas
• Analogía de la fiesta en un patio:
  • Tomados de las manos y quietos = sólido
  • Caminando sueltos y fluyendo = líquido
  • Corriendo libres por todo el patio = gas

2. Sólido: forma y volumen fijos

• Tiene forma y volumen propios. Casi no se puede apretar.
• Partículas muy juntas y ordenadas.
• Solo vibran en su lugar. No se desplazan.
• Agarre entre ellas muy fuerte.
• Ejemplo: cubo de hielo de H2O a 0 °C mantiene su forma en tu mano.

3. Líquido: fluye pero mantiene su volumen

• Tiene volumen propio pero sin forma propia. Toma la forma del recipiente.
• Partículas juntas pero desordenadas.
• Se deslizan unas sobre otras. Pueden fluir.
• Agarre mediano. Casi no se comprime.
• Ejemplo: agua líquida a 20 °C toma la forma del vaso, pero ocupa el mismo volumen si la cambias de vaso.

4. Gas: ocupa todo el espacio

• Sin forma ni volumen propios. Ocupa todo el espacio disponible.
• Partículas muy separadas.
• Se mueven rapidísimo en todas direcciones y chocan.
• Agarre casi nulo. Compresibilidad muy alta.
• Ejemplos: vapor de agua a 100 °C que llena la cocina, oxígeno del aire O2.
• Clave: más temperatura absoluta = más movimiento promedio: E_prom ∝ T_abs
• Temperatura absoluta: temperatura medida desde el cero absoluto. Mide el movimiento promedio de las partículas.

5. Plasma: el cuarto estado

• Gas tan caliente que pierde electrones. Ya no es neutro.
• Electrón: parte diminuta con carga negativa. Ion: átomo con carga porque perdió o ganó electrones.
• No tiene forma ni volumen propios. Compresibilidad muy alta.
• Tiene iones y electrones libres.
• Conduce la electricidad y responde a imanes.
• Necesita más de 10 000 °C para formarse.
• Ejemplos: rayo, Sol, luces de neón.
• Es el estado más común en el universo.

6. Tabla para comparar todo de una vez

7. Resumen final para recordar

• Los estados resultan de la pelea entre el agarre entre partículas y su energía para moverse.
• Sólido: forma y volumen fijos porque sus partículas solo vibran ordenadas.
• Líquido: mantiene su volumen pero fluye porque sus partículas se deslizan juntas.
• Gas: ocupa todo el espacio porque sus partículas se mueven libres.
• Plasma: además tiene carga eléctrica, conduce electricidad y necesita muchísimo calor.