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Te explicamos qué son los estados de agregación y cómo se clasifican. Además, cuáles son sus características y los cambios que presentan.

¿Qué son los Estados de agregación?

Se llaman estados de agregación de la materia, o simplemente estados de la materia, a l as fases o momentos que presentan las distintas sustancias conocidas, de acuerdo a las fuerzas de unión existentes entre las partículas que las componen. Tradicionalmente se conocen cuatro fases de la materia: líquida, sólida, gaseosa y plasmática.

Cada una de estas fases o momentos, llamadas estados, poseen sus características físicas propias, distintas de las que presenta la misma sustancia en otros estados diferentes, a pesar de que no cambie en absoluto su constitución química (las moléculas que las componen).

Se entiende, entonces, que la materia toda está en algún tipo de fase en un momento determinado, pero puede ser llevada a otro variando la temperatura y/o la presión a la cual está sometida, dando pie así a una serie de procesos físicos denominados " métodos de cambio de fase ": solidificación, fusión, sublimación, deposición, condensación, vaporización, ionización y desionización.

Ver además: Metaloides.

Tipos de estados de la materia

Como se ha dicho antes, se conocen cuatro tipos de estados de la materia: sólida, líquida, gaseosa y plasmática, cada uno distinto en variables como dureza, resistencia, maleabilidad, fluidez, volumen y cohesión, así como en la relación existente entre sus partículas determinadas.

Sin embargo, es posible llevar la materia a estados de agregación que no se dan ordinariamente en la naturaleza, sino en condiciones muy específicas y controladas del laboratorio: Condensado de Bose-Einstein, Condensado de Fermi, Supersólido o Plasma de quark-gluón, este último de naturaleza aún hipotética.

Estado sólido

El estado sólido es reconocible porque la materia presenta un cuerpo definido, con volumen propio y forma constante, dependiendo de la sustancia de la que se trate. Sus átomos se encuentran formando estructuras estrechas y rígidas, lo cual ofrece resistencia a las fuerzas externas.

En líneas generales son resistentes a la fragmentación, tienen poca o nula fluidez, cohesión elevada y una memoria de forma que les brinda elasticidad, es decir, la capacidad de recuperar su forma si se les saca de su configuración original.

Ejemplos de materia en estado sólido son el hielo, la piedra, la cerámica, la madera, el hueso.

Sigue en: Estado sólido.

Estado líquido

La materia en estado líquido presenta una unión mucho más laxa entre sus átomos que en el caso de los sólidos, lo cual le brinda la fluidez, su característica principal.

Esto significa que la materia no posee una forma determinada, sino que asume la del recipiente en el cual se encuentre contenida.

En líneas generales la materia líquida presenta menor cohesión, movimiento de energía cinética, fluidez, difusión, poca compresibilidad y contracción en presencia del frío (excepto el agua).

Ejemplos de materia en estado líquido son el agua, el mercurio, la sangre, la leche.

Estado gaseoso

La materia en estado gaseoso se denomina "gas", y se compone más que nada de partículas poco unidas, expandidas y con una fuerza de atracción muy leve, que les impide poseer forma y volumen definidos.

La liberación de un gas, de hecho, hace que se expanda libremente hasta llenar el recipiente en donde se lo contenga.

Los gases presentan una bajísima densidad, ya que sus partículas se hallan en un desorden relativo, moviéndose muy velozmente entre sí.

También presentan una baja respuesta a la acción de la gravedad, cohesión casi nula y volumen variable, pero una altísima capacidad de compresión.

Ejemplos de gases son el ozono, el gas natural de las cocinas, el helio, y los gases que componen la atmósfera.

Más en: Estado gaseoso.

Estado plasmático

Cuando se habla de un plasma o de una sustancia en estado plasmático, hablamos de un gas ionizado, es decir, cuyos átomos han perdido algunos de sus electrones ordinarios.

Esto significa que el estado plasmático es semejante al gaseoso, pero con propiedades bastante distintas a las del "gas frío", como pueden ser su tendencia a conducir la electricidad o su gran respuesta a los campos magnéticos.

Existen dos tipos de plasma: el frío, que no causa quemaduras pues sus partículas no se mueven tan velozmente como lo hacen sus electrones; y el caliente, en el que los átomos están chocando entre sí al moverse (y perdiendo electrones) y generan en el proceso luz y calor.

Un ejemplo de materia plasmática es el fuego, o incluso el sol, o el contenido de las lámparas de plasma.

Cambios del estado sólido

El estado sólido de agregación puede convertirse en líquido o gaseoso, a través de procesos conocidos como:

Fusión. Paso de sólido a líquido. Por lo general requiere de un incremento en la temperatura, que induce las partículas en reposo a movilizarse y expandir la distancia entre ellas, relajando el vínculo y por lo tanto también la estructura conjunta. Un ejemplo de este proceso es el calentamiento de los metales en las fábricas siderúrgicas, para poder darles forma y luego dejarlos volver a la solidez (al enfriar).

Sublimación. Paso de sólido a gaseoso (sin pasar por el líquido). Por lo general se requiere para ello condiciones de presión específicas, como las que alcanza la nieve o el hielo en las cumbres montañosas, en donde nunca alcanzará una temperatura de fusión, pero pasa directamente a vapor. Podemos ver este efecto en el hielo seco (CO2 congelado).

Cambios del estado líquido

El estado líquido de agregación puede convertirse en sólido o gaseoso, a través de procesos conocidos como:

Solidificación. Paso de líquido a sólido, por lo general como consecuencia de la pérdida de energía cinética (calor), lo cual ocasiona que las partículas empiecen a moverse mucho más lentamente hasta componer una estructura fija (geométrica en el caso de la cristalización) y constante. Un ejemplo de ello es la congelación del agua.

Vaporización. También conocido como evaporación, es el paso de líquido a gaseoso, por lo general debido al incremento de la temperatura del líquido, que motiva a la separación de sus ya laxos vínculos entre partículas y, por lo tanto, a la pérdida de su cohesión. Es lo que sucede cuando hervimos agua.

Cambios del estado gaseoso

El estado gaseoso puede pasar a sólido, líquido o plasmático, conforme a los siguientes procesos:

Condensación y licuefacción. Estos dos procesos implican el paso de estado gaseoso a líquido, si bien el primero se debe a pérdida de energía cinética (enfriamiento), como ocurre en las nubes en lo alto de la atmósfera, durante el ciclo del agua; y el segundo en cambio se debe a un incremento de presión que obliga a las partículas a juntarse y a relacionarse de nuevo.

Deposición o sublimación inversa. Se llama así al paso de estado gaseoso a sólido, aunque también puede denominarse cristalización. Se da, por ejemplo, en aire congelado, cuyo vapor de agua pasa directamente a cristales de hielo.

Ionización. La pérdida de electrones de los átomos de un gas, debido a un incremento en el movimiento de sus partículas, conduce al estado de agregación plasmático.

Cambios del estado plasmático

La materia en estado plasmático puede retornar al estado gaseoso a través de un proceso llamado desionización, en el cual se retira calor y sus partículas recuperan los electrones perdidos, volviendo a ser así un gas.

Otros estados de agregación

Se experimenta actualmente con numerosos estados de agregación diferentes, dando origen a sustancias particulares como los ferrofluidos, los aerografenos y toda una gama de nuevos materiales increíbles.

¿Cómo citar?

"Estados de Agregación". Autor: Julia Máxima Uriarte. Para: Caracteristicas.co. Última edición: 16 de noviembre de 2019. Disponible en: https://www.caracteristicas.co/estados-de-agregacion/. Consultado: 15 de noviembre de 2020.

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Te explicamos qué son los estados de agregación y cómo se clasifican. Además, cuáles son sus características y los cambios que presentan. Se llaman estados de agregación de la materia, o simplemente estados de la materia, a l as fases o momentos que presentan las distintas sustancias conocidas, de acuerdo a las fuerzas de unión existentes entre las partículas que las componen.

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💡¿Qué es la Energía? Tipos de energía💥 [Fácil y Rápido] | FÍSICA | QUÍMICA |

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Principio de conservación de la materia y la energía.

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Principio de conservación de la materia y la energía.

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Esta Ley fue enunciada en 1785 por el científico francés Antoine Lavoisier. Dice que en un sistema aislado, durante cualquier proceso físico o químico, la masa se mantiene constante. Esto quiere decir que durante los procesos físicos o químicos la materia no se crea ni se destruye, simplemente, se transforma.

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La concepción más frecuente de materia define como tal a todo aquello que posee masa y volumen (es decir, que ocupa un espacio). Por ejemplo, un coche puede decirse que está hecho de materia al ocupar un espacio y tener masa.

La observación de la materia es una cuestión que ha ocupado el interés del ser humano desde tiempos inmemoriales

En cualquier caso, la explicación de por qué la materia ocupa espacio es relativamente reciente, basándose ésta en los resultados obtenidos mediante la observación del principio de exclusión de Wolfgang Pauli en 1925.

Además, en filosofía y física, el término materia es usado con otras acepciones, siendo la más frecuente aquella en la que materia se utiliza frecuentemente para referirse a aquello que constituye la realidad material objetiva.

Tipos de materia

Dentro de la materia es posible distinguir diferentes tipos. La más habitual u ordinaria, aquella que se compone de quarks y leptones, constituye tan solo un 4% de toda la energía observable en el universo. La restante energía s sólo se conoce a través de la teoría, adoptando la forma de materia oscura y energía oscura.

El concepto de materia oscura se usa en astrofísica y cosmología y sirve para denominar a aquella materia de composición desconocida que no emite o refleja radiación electromagnética que pueda ser observada

Evidencias observacionales de los albores del universo, así como la teoría del Big Bang, nos indican que esta materia oscura tiene energía y masa, pero no está compuesta por fermiones elementales o bosones de gauge. El punto de vista más aceptado a este respecto es que la materia oscura tiene una naturaleza no bariónica. Al no estar compuesta por partículas que sean observables en el laboratorio se supone que pueda estar compuesta por partículas que se salen de los modelos estándar, como por ejemplo reliquias formadas en fases tempranas del universo. Mientras que por otra parte, la energía negra es el nombre que recibe la influencia antigravitacional que es la responsable de la aceleración en la tasa de expansión del universo.

Cabe mencionar también otro tipo de materia, en este caso solamente hipotética, que se conoce como materia exótica. Este término se usa para definir toda materia que es capaz de violar una o más de las condiciones básicas o que no tiene en su composición ninguna partícula de bariones conocida. Lo más destacable de esta materia exótica es que presenta características como la masa negativa o que en vez de ser atraída por las fuerzas gravitatorias es repelida.

Imagen: iStock. OJO_Images

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La concepción más frecuente de materia define como tal a todo aquello que posee masa y volumen (es decir, que ocupa un espacio). Por ejemplo, un coche puede decirse que está hecho de materia al ocupar un espacio y tener masa.