¿Qué determina el estado físico de una sustancia?

Que una sustancia se presente en un estado de agregación u otro depende de la presión y de la temperatura, ya que si aumenta la presión dismuye la distancia entre partículas, y si aumenta la temperatura aumenta su agitación (agitación térmica), y por tanto su movilidad.

La temperatura es una medida de la cantidad de calor de un cuerpo. Entre más alta sea ésta, más rápido se mueven las partículas que forman el cuerpo. Los valores de temperatura a que se producen los cambios de estado varían de una sustancia a otra.

Los estados físicos tradicionales son el sólido, el líquido y el gaseoso, veamos sus características. Los cuerpos tienen forma y volumen constante ya que sus moléculas están juntas y ordenadas. Ejemplo: las rocas, el hielo, la madera.

Dependiendo del calor específico de la sustancia, la elevación de la temperatura es directamente proporcional a la cantidad de calor suministrado e inversamente proporcional a la masa de la sustancia. Si las moléculas de la sustancia se mueven o vibran lo suficiente, se produce un cambio de estado.

Los cambios físicos solo cambian propiedades físicas de las sustancias como por ejemplo, la forma, la densidad y los estados de agregación (sólido, líquido, gaseoso). Por otro lado, los cambios físicos suelen ser reversibles, ya que alteran la forma o el estado de la materia, pero no su composición.

Durante un cambio físico, la sustancia no varía, es decir, no implica una reacción química. Se trata de cambios de estado de agregación de la materia (sólido, líquido, gaseoso) y otras propiedades físicas como el color, la densidad o el magnetismo.

Estados de agregación. La materia se presenta en tres estados o formas de agragación: sólido, líquido y gaseoso. Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, sólo algunas sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso del agua.

Los estados de la materia, o estados de agregación de la materia, son las distintas fases en que se presentan las distintas sustancias existentes, de acuerdo a las fuerzas de unión que existan entre sus partículas. Son: estado sólido, estado líquido, estado gaseoso y estado plasmático.

Estado físico: ¿Recuerdas la malteada de la que hablamos al inicio de esta selección? Es un ejemplo de los tres estados físicos de la materia: sólido, líquido y gaseoso.

En cuanto la temperatura asciende y se sitúa por encima de 0 °C, el hielo empieza a derretirse. Si el hielo recibe energía (calor) suficiente, lo absorbe y cambia su fase de hielo a agua mediante el proceso de fusión.

Las tres formas principales de materia se denominan sólidos, líquidos y gases. La materia es todo lo que ocupa espacio y tiene peso. Un sólido mantiene su forma, un líquido toma la forma de su recipiente y un gas llena su recipiente.

La fusión es el proceso mediante el cual un sólido pasa a fase líquida, es decir, se funde. En este caso, la temperatura permanece constante durante todo el tiempo en que el sólido se transforma en líquido.

Cambios físicos

Cuando se nos cae un vaso de cristal pierde su forma y se hace añicos produciéndose un cambio físico de la materia.

Para identificar si ha ocurrido una reacción química es necesario verificar si se ha dado alguno de los siguientes eventos:

Cuando la uva se fermenta (lo cual implica un cambio en el azúcar que contienen las frutas) y se transforma en vino. Cuando respiramos, inhalamos oxígeno, que luego se convierte en dióxido de carbono que exhalamos. La combustión de la nafta de una motocicleta cuando está en marcha. Cuando preparamos un huevo frito.

Los cambios físicos ocurren cuando los objetos o sustancias experimentan un cambio que no modifica su composición química.

Una reacción química, también llamada cambio químico o fenómeno químico, es todo proceso termodinámico en el cual dos o más especies químicas o sustancias (llamadas reactantes o reactivos), se transforman, cambiando su estructura molecular y sus enlaces, en otras sustancias llamadas productos.

A mayor temperatura, un material puede pasar de estado sólido a líquido o de líquido a gas. Al disminuir la temperatura, un material en estado gaseoso puede pasar a estado líquido y un líquido, a sólido. La materia puede cambiar de un estado de agregación a otro; estos cambios reciben un nombre.

Los cambios de estado regresivos se producen cuando las sustancias ceden calor: SOLIDIFICACIÓN, CONDENSACIÓN Y SUBLIMACIÓN REGRESIVA.

Los términos evaporación o vaporización se aplican al paso del estado líquido al estado gaseoso. Cuando el fenómeno se produce únicamente en la superficie de la masa líquida se designa como evaporación. Si el paso a vapor tiene lugar afectando toda la masa líquida se denomina vaporización o ebullición.

El proceso de sublimación (paso directo de estado sólido a estado gaseoso, sin pasar por el estado líquido), en general, es más raro de observar en circunstancias naturales, pero en el caso del agua puede observarse en el hielo seco.

Los cambios de estado están divididos generalmente en dos tipos: progresivos y regresivos. Cambios progresivos: Vaporización, fusión y sublimación progresiva. Cambios regresivos: Condensación, solidificación y sublimación regresiva.

Sólido, líquido, gaseoso, plasma y condensado de Bose-Einstein (BEC, por sus siglas en inglés). Estos son los cinco estados de la materia, o al menos los primeros de la lista, pues la ciencia experimenta con otras exóticas formas. Los tres primeros se enseñan en primaria, el cuarto puede que nos suene, pero ¿el quinto?

Llamado cuarto estado de agregación de la materia (tras los estados sólido, líquido y gaseoso), en la Tierra hay plasma de forma natural en ciertas capas de la atmósfera (magnetosfera e ionosfera) así como en las auroras y vientos polares, los rayos y en el denominado fuego de San Telmo.

Las sustancias puras están formadas por átomos o moléculas todas iguales, tienen propiedades específicas que las caracterizan y no pueden separarse en otras sustancias por procedimientos físicos. Las sustancias puras se clasifican en elementos y compuestos.

Los gases se comprimen (reducen su volumen) se difunden (se esparcen de manera espontánea) y son elásticos (recuperan su volumen al quitar una presión externa). Al igual que los sólidos y los líquidos, los gases se dilatan (aumenta su volumen al aumentar la temperatura).

Cuando el agua se enfría, se contrae su volumen, como sucede en todos los cuerpos, pero al alcanzar los 4ºC cesa la contracción y su estructura se dilata hasta transformarse en hielo en el punto de congelación. Por eso el hielo es menos denso que el agua y flota sobre ella.