Los estados de la materia y sus cambios
Aprende sobre los estados de la materia y sus cambios con esta dinámica lección de unPROFESOR sobre este tema. La materia es todo aquello que ocupa un espacio y tiene masa. Así, los estados de la materia son las diferentes formas en que podemos encontrarla en nuestro entorno. Podemos decir que existen tres estados de la materia en nuestro planeta y un cuarto estado de la materia que se encuentra en el espacio.
¿Sabías que el agua es la única sustancia que conocemos que está de forma natural en los tres principales estados de la materia? Por ejemplo, la podemos encontrar en estado líquido, en los ríos, los mares y cuando la bebemos, así como en estado sólido, en los glaciares de los fríos polos o en los cubitos de hielo que guardamos en el congelador, y en estado gaseoso, en las nubes y en el vapor de agua que sale de algunas fábricas.
Esta básica y dinámica lección de ciencias naturales y química se ha realizado gracias a la colaboración de Wacom y unPROFESOR.
¿Qué son los estados de la materia?
Para entender los estados de la materia, deberemos adentrarnos en los aspectos fundamentales de la física y la química, desde las estructuras atómicas hasta las propiedades que podemos observar a simple vista.
Cada estado de la materia tiene características únicas que los distinguen y todos ellos juegan un papel fundamental en nuestra comprensión del universo. ¿Tienes ganas de conocerlos? Pues, ¡vamos a dejar un vídeo cada uno de los estados de la materia!
El estado sólido de la materia
El estado sólido es uno de los estados más reconocibles y comunes de la materia. En un sólido, los átomos, iones o moléculas están organizados en una estructura tridimensional regular y compacta. Esta organización es la que permite que los sólidos tengan una forma y volumen definidos.
¡Los sólidos conservan su forma y ocupan un espacio específico!
Una característica interesante de los sólidos es que las partículas de su estructura no tienen una gran libertad de movimiento. Los átomos y las moléculas solamente vibran en su lugar, pero no pueden cambiar de posición, si se trata de un sólido.
Este estado de la materia es el que nos permite disfrutar de objetos tan diversos como rocas, metales, madera, vidrio, etc.
Los sólidos pueden cambiar de estado cuando se aplica calor o presión. Estos cambios de estado se llaman fusión (cuando el sólido se convierte en líquido) y sublimación (cuando el sólido se convierte en gas, sin pasar por el estado líquido).
La capacidad de los sólidos para cambiar de estado es esencial en momentos cotidianos como el hecho de llevar el agua a ebullición para hervir unas patatas, pero también son imprescindibles en sectores como la metalurgia, la fabricación de alimentos o la purificación de sustancias.
Estado líquido de la materia
El segundo de los estados de la materia es el estado líquido. Los líquidos son conocidos por su capacidad para fluir y adaptarse a la forma de su recipiente. En un estado líquido, las partículas están más cerca unas de otras que en un gas, pero más dispersas que en un sólido. Esto es lo que les permite moverse de manera relativamente libre y fluir en el espacio.
A diferencia de los sólidos, los líquidos no tienen forma definida, pero conservan su volumen. Esto significa que adquieren la forma del recipiente que los contiene, pero se expanden, para llenar todo el espacio disponible.
Algunos de los productos que se encuentran en este estado son el agua, los aceites, los productos químicos líquidos y muchas otras sustancias cotidianas.
Gas, otro de los estados de la materia
El gas es el estado de la materia en el que las partículas están altamente dispersas y tienen una gran libertad de movimiento. A diferencia de los sólidos y los líquidos, los gases no tienen forma ni volumen definidos. Adoptan la forma y el volumen del contenedor en el que se encuentran y pueden expandirse para llenar todo el espacio disponible.
Las partículas de un gas están en constante movimiento y chocan entre sí y con las paredes del recipiente, causando la presión del gas. Los gases son esenciales para la vida y se encuentran en la atmósfera de la tierra, así como en muchas aplicaciones industriales, como la generación de energía (bombonas de gas butano) y la fabricación de productos químicos.
Aquí te dejamos las principales características del estado gaseoso.
Plasma
El plasma es un estado de la materia menos conocido y, quizás nunca hayas escuchado hablar de él, pero se trata del cuarto estado de la materia y es realmente fascinante. Se forma a temperaturas extremadamente altas, donde los electrones son arrancados de los átomos, dejando iones cargados positivamente y electrones libres. Esto provoca un estado altamente energético y altamente conductor de la materia.
Los plasmas son los responsables de fenómenos naturales como las auroras boreales. También los encontramos representados en los avances tecnológicos, como las pantallas de plasma o la fusión nuclear. Además, los científicos han descubierto que, la mayor parte de la materia del universo observable se encuentra en forma de plasma, como las estrellas y el medio intergaláctico.
Condensados de Bose-Einstein
Los condensados de Bose-Einstein (CBE) son el estado de la materia más desconocido, ya que es el más difícil de observar con los sentidos. Se trata de un estado de la materia que se forma a temperaturas extremadamente bajas, cercanas al cero absoluto. Fueron predichos teóricamente por Satyendra Nath Bose y Albert Einstein a principios del siglo XX y se lograron experimentalmente en 1995.
En un CBE, las partículas, generalmente átomos, se enfrían a una temperatura tan baja que todas colapsan en el estado de energía más bajo posible, formando una única entidad cuántica colectiva. Esto hace que los materiales adquieran propiedades extraordinarias, como la superfluidez y la superconductividad, que tienen aplicaciones en campos como la física de partículas y la tecnología de sensores.
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