¿Que son los estados de agregación?

Cuando se habla de estados de agregación o fases de la materia, hacemos referencia a las distintas formas en la que se haya la materia conocida actualmente (sustancias puras o mezclas) y que varían de acuerdo el tipo y la intensidad de las fuerzas de atracción entre las partículas que constituye dicha materia (tales como átomos, moléculas, etc.).

Principalmente existen cuatro estados de agregación de la materia los cuales son:

Estado sólido

El estado sólido se reconoce fácilmente porque la materia posee un cuerpo definido, con volumen propio y forma constante, que varía de acuerdo a la sustancia de la que se trate. Sus átomos se hayan constantemente formando estructuras estrechas y rígidas, lo que ofrece resistencia a las fuerzas externas.

Es término generales, son resistentes a la fragmentación, su fluidez es muy poca o casi nula, también tiene una cohesión elevada, al igual que una memoria de forma les provee elasticidad, es decir, la capacidad de volver a su forma inicial si se le extrae su configuración original.

Estado líquido

La materia en estado líquido posee una relación mucho más laxa entre sus átomos en comparación con los sólidos, lo cual le genera la fluidez, que es su característica principal.

Esto quiere decir que la materia no posee una forma en específico sino que adquiere la del recipiente  donde se encuentre.

Estado gaseoso

Las sustancias gaseosas se denominan «gases» y consisten sobre todo en partículas expandidas débilmente unidas con una atracción muy pequeña que les impide adoptar una forma y un volumen definidos. De hecho, la liberación del gas hace que se expanda libremente hasta llenar el recipiente en el que se encuentra.

Los gases tienen muy baja densidad porque sus partículas están relativamente desordenadas se mueven muy rápido. También son muy sensibles a la gravedad, con una cohesión casi nula, volumen variable, pero compresibilidad muy alta.

Estado plasmático

Cuando hablamos de plasma o materia en estado de plasma, hablamos de gas ionizado, es decir, sus átomos pierden la neutralidad eléctrica y forman aniones (-) o cationes (+).

Esto significa que el estado de plasma es similar a un gas, pero tiene propiedades completamente diferentes a las de un «gas frío», como su tendencia a conducir electricidad o su fuerte respuesta a los campos magnéticos. Existen dos tipos de plasmas:

  • El plasma frió: no provoca quemaduras ya que la velocidad de sus partículas no es tan alta como la de sus electrones.
  • Plasma caliente: en este tipo de plasma los átomos chocan entre si al moverse (perdiendo electrones) y el proceso generan luz y calor.

También se habla de otros fenómenos que se presentan frecuentemente, como los condensados fermiónicos, pero estas formas no se generan de forma natural en el medio ambiente.

Características de los estados de agregación

  • Volumen
  • Fluidez
  • Resistencia

Entre estas características no existe una diferencia química real entre estos estados. Tal es el caso del agua solida (hielo) y el agua líquida (agua) ambas son químicamente idénticas.

Se puede hacer que la materia pase de un estado de agregación a otro, tan solo con alterar la temperatura y la presión en las que se haya. De esta forma, se hierve el agua líquida para llevarla al estado gaseoso (vapor) o se enfría lo necesario como para llevarla al estado sólido (hielo).

Estos procedimientos donde se lleva a cabo la transformación de un estado de agregación de la materia a otro usualmente son reversibles, sin embargo no sin cierto margen de pérdida de la sustancia.

Los procesos más populares son los siguientes:

  • Ebullición o vaporización: Es el proceso donde al suministrar energía calórica, la totalidad de masa de un líquido pasa a transformarse en un gas. La transición de fase sucede cuando la temperatura sobre pasa el punto de ebullición del líquido (temperatura a la cual la presión del vapor del líquido está al mismo nivel de la presión que rodea al líquido, y como resultado, se convierte en vapor).
  • Licuefacción: Es el proceso donde al aumentar en exceso la presión, un gas se pasa a ser un líquido. En este proceso, el gas también se tiene que someter a bajas temperaturas, pero lo que lo distingue de los demás es la elevada presión a la se somete el gas.
  • Condensación: Es el proceso donde al retirar la energía calórica, un gas pasa a ser un líquido. Este proceso es lo contrario a la vaporización.
  • Solidificación: en este proceso al aumentar la presión, un líquido llega a transformarse en sólido.
  • Congelación: Es el proceso mediante el cual al momento de retirar energía calórica, un líquido pasa a ser sólido. La transición de esta fase sucede cuando la temperatura adquiere valores menores que el punto de congelación del líquido (temperatura que hace que el líquido se solidifique).
  • Fusión: Es el proceso mediante el cual al proveer energía calórica (calor), un sólido se puede transformar en líquido.
  • Sublimación: es el proceso mediante el cual al facilitar calor, un sólido se transforma en gas, sin haber pasado antes por el estado líquido.
  • Deposición o sublimación inversa: proceso donde al retirar el calor, un gas pasa a transformarse en sólido, sin haber pasado antes por el estado líquido.