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a sandbox at the beach, oil painting style

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Perfect Beach Scene: 7 Hours of White Sand, Blue Water & Ocean Waves in 4K

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In my life I have been fortunate to have explored fascinating places around the world.  There is one particular city though, that keeps giving me new emotions every day. It is Roma (or Rome).
Its variety of architectures that stands clearly apart from other "megacities", Its unparalleled history legacy and Its intimate and quieter sides make Rome a city that does get into your bloodstream. 

Watch my other works:
Cuba: https://vimeo.com/224883799
Venezia: https://vimeo.com/181612110
Lanzarote: https://vimeo.com/192406523
Reverie of Vietnam: https://vimeo.com/126747807
Moments of Puglia: https://vimeo.com/165102515
Malta: https://vimeo.com/202709486

Rome has been documented in different ways and for different purposes but few videos make you appreciate this city through local's eyes. 

I have dedicated months filming everyday's moment to describe a day in Rome through a roman's eyes. This short film is the result. Let me indulge you for a few minutes.  

Awards:
OFFICIAL SELECTION - 2016 ICFF – Italian Contemporary Film Festival

Locations:
Many filmed locations are unknown to many. Click on the link to see film locations on map: https://goo.gl/AWgM6g

Based on an original idea and directed by Oliver Astrologo - FB: http://fb.com/oliver.astrologo
Additional footage: Nils Astrologo

Original Score: 
Max LL - http://maxll.ca

The original soundtrack of ROMA has been produced by talented composer Max LL. All music and sounds effects rights are reserved. 

SteadyCam (Gimbal) support
Aerea Visus - Uniclamp : http://goo.gl/KMDqbs

Thanks:
Marco Baroni di Fonderia, Simone Sampò, Alice Celia, Federico Chericoni and everyone who helped me create this video.

Appearances:
Maurizio & Satia Martinoli, Alessia Scognamiglio, Andrea di Curcio, Stefano Silvani, Valeria D’Ovidio, Tommaso Cassinis. The mask: Jacopo Sabar Giacchino.

Flickr album: https://flic.kr/s/aHskitMuGV

Geek Stuff
I have received so many messages asking for details on how I produce my videos. 
I put down this short piece: http://oliverastrologo.com/videotips this explains few techniques I have been using and includes a list of equipment. Don't hesitate to write to me if you need further details or have any recommendation.

Gear (Find a comprensive list of my equipment here: http://oliverastrologo.com/gear)
Sony A7ii @ 1080 50p PP7 (Exposed in S-Log2)
Sony A7s @ 1080 50p PP7 (Exposed in S-Log2)

Video Stabilization: Area Visus AV-ST-01

Lens used:
Zeiss 35mm 2.8
Zeiss 55mm 1.8
Canon 24-15mm 4.0 IS

Color Correction
ImpulZ LUTs with some tweaks. 

Riprese aeree (in italiano):
La questione delle riprese aeree effettuate con Droni è spesso soggetta a controversie, è importante ricordare che possono essere (e spesso sono) utilizzati in modo responsabile. Le riprese aeree di questo video sono state realizzate prima del 30 Aprile 2014 data antecedente alle nuove restrizioni sui voli, tutte le immagini sono state acquisite rispettando le seguenti modalità:

- Evitare le zone sensibili o qualsiasi cosa che può essere frainteso senza previa autorizzazione.
- Evitare i periodi più affollati, le ore di punta, eventi speciali, ecc.
- Evitare le folle. In caso di zone ove erano presenti delle persone con osservatori di terra e ricetrasmittenti.
- Rispettare le aree residenziali di tranquillità e diritto alla privacy.
- Eliminare qualsiasi materiale che rivela inavvertitamente persone o che possa compromettere la privacy.

Per domande riguardanti le riprese aeree, vi prego di contattarmi via e-mail.

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Third party downloads and distribution is not permitted.

If you are interested in buying footage or any inquiry please contact: info@oliverastrologo.com
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La química es la ciencia natural que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia ya sea en forma de elementos, especies, compuestos, mezclas u otras sustancias, así como los cambios que estas experimentan durante las reacciones y su relación con la energía química.​ Linus Pauling la definió como la ciencia que estudia las sustancias, su estructura (tipos y formas de acomodo de los átomos), sus propiedades y las reacciones que las transforman en otras sustancias en referencia con el tiempo.​ La química, a través de una de sus ramas conocida como química supramolecular, se ocupa principalmente de las agrupaciones supratómicas, como son los gases, las moléculas, los cristales y los metales, estudiando su composición, propiedades estadísticas, transformaciones y reacciones, si bien la química general también incluye la comprensión de las propiedades e interacciones de la materia a escala atómica.

La química es llamada a menudo " ciencia central" por su papel de conexión en las otras ciencias naturales, relacionándose con la física por medio de la fisicoquímica, la biología mediante la bioquímica, la astronomía a través de la astroquímica, la geología por vía de la geoquímica, entre otras. La mayoría de los procesos químicos se pueden estudiar directamente en el laboratorio, usando una serie de técnicas a menudo bien establecidas, tanto de manipulación de materiales como de comprensión de los procesos subyacentes. Una aproximación alternativa es la proporcionada por las técnicas de modelado molecular, que extraen conclusiones de modelos computacionales.

La química moderna se desarrolló a partir de la alquimia, una práctica protocientífica de carácter esotérico, pero también experimental, que combinaba elementos de química, física, biología, metalurgia, farmacéutica, entre otras disciplinas. Esta fase termina con la revolución química, con el descubrimiento de los gases por Robert Boyle, la ley de conservación de la materia y la teoría de la combustión por oxígeno postuladas por el científico francés Antoine Lavoisier.​ La sistematización se hizo patente con la creación de la tabla periódica de los elementos y la introducción de la teoría atómica, cuando los investigadores desarrollaron una comprensión fundamental de los estados de la materia, los iones, los enlaces químicos y las reacciones químicas. Desde la primera mitad del , el desarrollo de la química lleva aparejado la aparición y expansión de una industria química de gran relevancia en la economía y la calidad de vida actuales.

Las disciplinas de la química se agrupan según la clase de materia bajo estudio o el tipo de estudio realizado. Entre estas se encuentran la química inorgánica, que estudia la materia inorgánica; la química orgánica, que estudia la materia orgánica; la bioquímica, que estudia las sustancias existentes en organismos biológicos; la fisicoquímica que comprende los aspectos estructurales y energéticos de sistemas químicos a escalas macroscópica, molecular y atómica, y la química analítica, que analiza muestras de materia y trata de entender su composición y estructura mediante diversos estudios y reacciones.

La palabra química procede de la palabra " alquimia", el nombre de un antiguo conjunto de prácticas protocientíficas que abarcaba diversos elementos de la actual ciencia, además de otras disciplinas muy variadas como la metalurgia, la astronomía, la filosofía, el misticismo o la medicina.​ La alquimia, practicada al menos desde alrededor del año 330, además de buscar la fabricación de oro, estudiaba la composición de las aguas, la naturaleza del movimiento, del crecimiento, de la formación de los cuerpos y su descomposición, la conexión espiritual entre los cuerpos y los espíritus.​ Un alquimista solía ser llamado en lenguaje cotidiano "químico", y posteriormente (oficialmente, a partir de la publicación, en 1661, del libro El químico escéptico, del químico irlandés Robert Boyle​) se denominaría química al arte que practicaba.

A su vez, alquimia deriva de la palabra árabe al-kīmīā (الکیمیاء). En su origen, el término fue un préstamo tomado del griego, de las palabras χημία o χημεία ( khemia y khemeia, respectivamente).​​ La primera podría tener origen egipcio. Muchos creen que al-kīmīā deriva de χημία, que a su vez deriva de la palabra Chemi o Kimi o Kham, que es el nombre antiguo de Egipto en egipcio. Según esa hipótesis, khemeia podría ser "el arte egipcio".​ La otra alternativa es que al-kīmīā derivara de χημεία, que significa "fusionar".​ Una tercera hipótesis, con más adeptos en la actualidad, dice que khemeia deriva del griego khumos, el jugo de una planta, y que vendría a significar "el arte de extraer jugos", y en este caso "jugo" podría ser un metal, y por tanto podría ser "el arte de la metalurgia".​

La definición de química ha cambiado a través del tiempo; a medida que nuevos descubrimientos se han añadido a la funcionalidad de esta ciencia. El término química, a vista del reconocido científico Robert Boyle, en 1661, se trataba del área que estudiaba los principios de los cuerpos mezclados.​

La definición de 1745 para la palabra química, usada por Georg Stahl, era el arte de entender el funcionamiento de las mezclas, compuestos o cuerpos hasta sus principios básicos, y luego volver a componer esos cuerpos a partir de esos mismos principios.​

En 1857, Jean-Baptiste Dumas consideró la palabra química para referirse a la ciencia que se preocupaba de las leyes y efectos de las fuerzas moleculares.​ Esta definición luego evolucionaría hasta que, en 1947, se le definió como la ciencia que se preocupaba de las sustancias: su estructura, sus propiedades y las reacciones que las transforman en otras sustancias (caracterización dada por Linus Pauling).​

La ubicuidad de la química en las ciencias naturales hace que sea considerada una de las ciencias básicas. La química es de gran importancia en muchos campos del conocimiento, como la ciencia de materiales, la biología, la farmacia, la medicina, la geología, la ingeniería y la astronomía, entre otros.

Los procesos naturales estudiados por la química involucran partículas fundamentales ( electrones, protones y neutrones), partículas compuestas ( núcleos atómicos, átomos y moléculas) o estructuras microscópicas como cristales y superficies.

Desde el punto de vista microscópico, las partículas involucradas en una reacción química pueden considerarse un sistema cerrado que intercambia energía con su entorno. En procesos exotérmicos, el sistema libera energía a su entorno, mientras que un proceso endotérmico solamente puede ocurrir cuando el entorno aporta energía al sistema que reacciona. En la mayor parte de las reacciones químicas hay flujo de energía entre el sistema y su campo de influencia, por lo cual puede extenderse la definición de reacción química e involucrar la energía cinética (calor) como un reactivo o producto

Aunque hay una gran variedad de ramas de la química, las principales divisiones son:

Bioquímica, constituye un pilar fundamental de la biotecnología, y se ha consolidado como una disciplina esencial para abordar los grandes problemas y enfermedades actuales y del futuro, tales como el cambio climático, la escasez de recursos agroalimentarios ante el aumento de población mundial, el agotamiento de las reservas de combustibles fósiles, la aparición de nuevas formas de alergias, el aumento del cáncer, las enfermedades genéticas, la obesidad, etc.

Fisicoquímica o química física, establece y desarrolla los principios físicos fundamentales detrás de las propiedades y el comportamiento de los sistemas químicos.​​

Química analítica, (del griego ἀναλύω) es la rama de la química que tiene como finalidad el estudio de la composición química de un material o muestra, mediante diferentes métodos de laboratorio. Se divide en química analítica cuantitativa y química analítica cualitativa.

Química inorgánica, se encarga del estudio integrado de la formación, composición, estructura y reacciones químicas de los elementos y compuestos inorgánicos (por ejemplo, ácido sulfúrico o carbonato cálcico); es decir, los que no poseen enlaces carbono-hidrógeno, porque éstos pertenecen al campo de la química orgánica. Dicha separación no es siempre clara, como por ejemplo en la química organometálica que es una superposición de ambas.

Química orgánica o química del carbono, es la rama de la química que estudia una clase numerosa de moléculas que contienen carbono formando enlaces covalentes carbono-carbono o carbono-hidrógeno y otros heteroátomos, también conocidos como compuestos orgánicos. Friedrich Wöhler y Archibald Scott Couper son conocidos como los padres de la química orgánica. La gran importancia de los sistemas biológicos hace que en la actualidad gran parte del trabajo en química sea de naturaleza bioquímica. Entre los problemas más interesantes se encuentran, por ejemplo, el estudio del plegamiento de proteínas y la relación entre secuencia, estructura y función de proteínas.

Química Industrial, se encarga del estudio de la fabricación de productos químicos básicos, la producción y elaboración de combinaciones que desempeñan un importante papel en el desarrollo técnico.​

Si hay una partícula importante y representativa en la química, es el electrón. Uno de los mayores logros de la química es haber llegado al entendimiento de la relación entre reactividad química y distribución electrónica de átomos, moléculas o sólidos. Los químicos han tomado los principios de la mecánica cuántica y sus soluciones fundamentales para sistemas de pocos electrones y han hecho aproximaciones matemáticas para sistemas más complejos. La idea de orbital atómico y molecular es una forma sistemática en la cual la formación de enlaces es comprensible y es la sofisticación de los modelos iniciales de puntos de Lewis. La naturaleza cuántica del electrón hace que la formación de enlaces sea entendible físicamente y no se recurra a creencias como las que los químicos utilizaron antes de la aparición de la mecánica cuántica. Aun así, se obtuvo gran entendimiento a partir de la idea de puntos de Lewis.

Ilustración de un laboratorio químico del siglo XVIII.

Robert Boyle

Bajo la influencia de los nuevos métodos empíricos propuestos por sir Francis Bacon, Robert Boyle, Robert Hooke, John Mayow, entre otros, comenzaron a remodelarse las viejas tradiciones acientíficas en una disciplina científica. Boyle, en particular, es considerado como el padre fundador de la química debido a su trabajo más importante, "El Químico Escéptico" donde se hace la diferenciación entre las pretensiones subjetivas de la alquimia y los descubrimientos científicos empíricos de la nueva química.​ Él formuló la ley de Boyle, rechazó los "cuatro elementos" y propuso una alternativa mecánica de los átomos y las reacciones químicas las cuales podrían ser objeto de experimentación rigurosa, demostrándose o siendo rebatidas de manera científica.​

La teoría del flogisto (una sustancia que, suponían, producía toda combustión) fue propuesta por el alemán Georg Ernst Stahl en el siglo XVIII y solo fue rebatida hacia finales de siglo por el químico francés Antoine Lavoisier, quien dilucidó el principio de conservación de la masa y desarrolló un nuevo sistema de nomenclatura química utilizada para el día de hoy.​

Antes del trabajo de Lavoisier, sin embargo, se han hecho muchos descubrimientos importantes, particularmente en lo que se refiere a lo relacionado con la naturaleza del "aire", que se descubrió, que se compone de muchos gases diferentes. El químico escocés Joseph Black (el primer químico experimental) y el neerlandés J. B. van Helmont descubrieron dióxido de carbono, o lo que Black llamaba "aire fijo" en 1754; Henry Cavendish descubre el hidrógeno y dilucida sus propiedades. Finalmente, Joseph Priestley e, independientemente, Carl Wilhelm Scheele aíslan oxígeno puro.

El científico inglés John Dalton propone en 1803 la teoría moderna de los átomos en su libro, La teoría atómica, donde postula que todas las sustancias están compuestas de "átomos" indivisibles de la materia y que los diferentes átomos tienen diferentes pesos atómicos.

El desarrollo de la teoría electroquímica de combinaciones químicas se produjo a principios del siglo XIX como el resultado del trabajo de dos científicos en particular, J. J. Berzelius y Humphry Davy, gracias a la invención, no hace mucho, de la pila voltaica por Alessandro Volta. Davy descubrió nueve elementos nuevos, incluyendo los metales alcalinos mediante la extracción de ellos a partir de sus óxidos con corriente eléctrica.​

El británico William Prout propuso el ordenar a todos los elementos por su peso atómico, ya que todos los átomos tenían un peso que era un múltiplo exacto del peso atómico del hidrógeno. J. A. R. Newlands ideó una primitiva tabla de los elementos, que luego se convirtió en la tabla periódica moderna creada por el alemán Julius Lothar Meyer y el ruso Dmitri Mendeleev en 1860.​ Los gases inertes, más tarde llamados gases nobles, fueron descubiertos por William Ramsay en colaboración con lord Rayleigh al final del siglo, llenando por lo tanto la estructura básica de la tabla.

Antoine Lavoisier

La química orgánica ha sido desarrollada por Justus von Liebig y otros luego de que Friedrich Wohler sintetizara urea, demostrando que los organismos vivos eran, en teoría, reducibles a terminología química​ Otros avances cruciales del siglo XIX fueron: la comprensión de los enlaces de valencia (Edward Frankland,1852) y la aplicación de la termodinámica a la química ( J. W. Gibbs y Svante Arrhenius, 1870).

Llegado el siglo XX los fundamentos teóricos de la química fueron finalmente entendidos debido a una serie de descubrimientos que tuvieron éxito en comprobar la naturaleza de la estructura interna de los átomos. En 1897, J. J. Thomson, de la Universidad de Cambridge, descubrió el electrón y poco después el científico francés Becquerel, así como la pareja de Pierre y Marie Curie investigó el fenómeno de la radiactividad. En una serie de experimentos de dispersión, Ernest Rutherford, en la Universidad de Mánchester, descubrió la estructura interna del átomo y la existencia del protón, clasificando y explicando los diferentes tipos de radiactividad, y con éxito, transmuta el primer elemento mediante el bombardeo de nitrógeno con partículas alfa.

El trabajo de Rutherford en la estructura atómica fue mejorado por sus estudiantes, Niels Bohr y Henry Moseley. La teoría electrónica de los enlaces químicos y orbitales moleculares fue desarrollada por los científicos americanos Linus Pauling y Gilbert N. Lewis.

El año 2011 fue declarado por las Naciones Unidas como el Año Internacional de la Química.​ Esta iniciativa fue impulsada por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada, en conjunto con la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura.

El actual modelo de la estructura atómica es el modelo mecánico cuántico.​ La química tradicional comenzó con el estudio de las partículas elementales: átomos, moléculas,​ sustancias, metales, cristales y otros agregados de la materia. La materia podía ser estudiada en estados líquido, de gas o sólidos, ya sea de manera aislada o en combinación. Las interacciones, reacciones y transformaciones que se estudian en química son generalmente el resultado de las interacciones entre átomos, dando lugar a direccionamientos de los enlaces químicos que los mantienen unidos a otros átomos. Tales comportamientos son estudiados en un laboratorio de química.

En el laboratorio de química se suelen utilizar diversos materiales de cristalería. Sin embargo, la cristalería no es fundamental en la experimentación química ya que gran cantidad de experimentación científica (así sea en química aplicada o industrial) se realiza sin ella.

Una reacción química es la transformación de algunas sustancias en una o más sustancias diferentes.​ La base de tal transformación química es la reordenación de los electrones en los enlaces químicos entre los átomos. Se puede representar simbólicamente como una ecuación química, que por lo general implica átomos como la partícula central. El número de átomos a la izquierda y la derecha en la ecuación para una transformación química debe ser igual (cuando es desigual, la transformación, por definición, no es química, sino más bien una reacción nuclear o la desintegración radiactiva). El tipo de reacciones químicas que una sustancia puede experimentar y los cambios de energía que pueden acompañarla, son determinados por ciertas reglas básicas, conocidas como leyes químicas.

Las consideraciones energéticas y de entropía son variables importantes en casi todos los estudios químicos. Las sustancias químicas se clasifican sobre la base de su estructura, estado y composiciones químicas. Estas pueden ser analizadas usando herramientas del análisis químico, como por ejemplo, la espectroscopia y cromatografía. Los científicos dedicados a la investigación química se les suele llamar "químicos".​ La mayoría de los químicos se especializan en una o más áreas o subdisciplinas. Varios conceptos son esenciales para el estudio de la química, y algunos de ellos son:​

El átomo es la unidad básica de la química. Se compone de un núcleo denso llamado núcleo atómico, el cual es rodeado por un espacio denominado "nube de electrones". El núcleo se compone de protones cargados positivamente y neutrones sin carga (ambos denominados nucleones). La nube de electrones son electrones que giran alrededor del núcleo cargados negativamente.

En un átomo neutro, los electrones cargados negativamente equilibran la carga positiva de los protones. El núcleo es denso; La masa de un nucleón es 1836 veces mayor que la de un electrón, sin embargo, el radio de un átomo es aproximadamente 10 000 veces mayor que el de su núcleo​​

El átomo es la entidad más pequeña que se debe considerar para conservar las propiedades químicas del elemento, tales como la electronegatividad, el potencial de ionización, los estados de oxidación preferidos, los números de coordinación y los tipos de enlaces que un átomo prefiere formar (metálicos, iónicos, covalentes, etc.).

Desde el momento en que se descubrieron los primeros elementos se intentó ordenarlos o clasificarlos para poder estudiar sus propiedades o características.​

La presentación estándar de los elementos químicos está en la tabla periódica, la cual ordena los elementos por número atómico. La tabla periódica se organiza en grupos (también llamados columnas) y períodos (o filas). La tabla periódica es útil para identificar tendencias periódicas.​

Fórmula estructural de la molécula de cafeína.

Un compuesto químico es una sustancia química pura compuesta de más de un elemento. Las propiedades de un compuesto tienen poca similitud con las de sus elementos.​ La nomenclatura estándar de los compuestos es fijada por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). Los compuestos orgánicos se nombran según el sistema de nomenclatura orgánica.​ Los compuestos inorgánicos se nombran según el sistema de nomenclatura inorgánica.​ Además, el Servicio de Resúmenes Químicos ha ideado un método para nombrar sustancias químicas. En este esquema cada sustancia química es identificable por un número conocido como número de registro CAS.

La química cubre un campo de estudios bastante amplio, por lo que en la práctica se estudia cada tema de manera particular. Las seis principales y más estudiadas ramas de la química son:

Química inorgánica: síntesis y estudio de las propiedades eléctricas, magnéticas y ópticas de los compuestos formados por átomos que no sean de carbono (aunque con algunas excepciones). Trata especialmente los nuevos compuestos con metales de transición, los ácidos y las bases, entre otros compuestos.

Química orgánica: Síntesis y estudio de los compuestos que se basan en cadenas de carbono.

Bioquímica: estudia las reacciones químicas en los seres vivos, estudia el organismo y los seres vivos. Bioquímica es el estudio de las sustancias químicas, las reacciones químicas y las interacciones químicas que tienen lugar en los organismos vivos. Bioquímica y la química orgánica están estrechamente relacionados, como en la química médica o neuroquímica. Bioquímica también se asocia con la biología molecular y la genética.

Química física: también conocidas como fisicoquímica, estudia los fundamentos y bases físicas de los sistemas y procesos químicos. En particular, son de interés para el químico físico los aspectos energéticos y dinámicos de tales sistemas y procesos. Entre sus áreas de estudio más importantes se incluyen la termodinámica química, la cinética química, la electroquímica, la mecánica estadística y la espectroscopia. Usualmente se la asocia también con la química cuántica y la química teórica.

Química industrial: Estudia los métodos de producción de reactivos químicos en cantidades elevadas, de la manera económicamente más beneficiosa. En la actualidad también intenta aunar sus intereses iniciales, con un bajo daño al medio ambiente.

Química analítica: estudia los métodos de detección (identificación) y cuantificación (determinación) de una sustancia en una muestra. Se subdivide en Cuantitativa y Cualitativa.[cita requerida]

La diferencia entre la química orgánica y la química biológica es que en la química biológica las moléculas de ADN tienen una historia y, por ende, en su estructura nos hablan de su historia, del pasado en el que se han constituido, mientras que una molécula orgánica, creada hoy, es solo testigo de su presente, sin pasado y sin evolución histórica.​

Además existen múltiples subdisciplinas que, por ser demasiado específicas o bien multidisciplinares, se estudian individualmente:[cita requerida]

Astroquímica es la ciencia que se ocupa del estudio de la composición química de los astros y el material difuso encontrado en el espacio interestelar, normalmente concentrado en grandes nubes moleculares.

Electroquímica es una rama de la química que estudia la transformación entre la energía eléctrica y la energía química.

Fotoquímica, una subdisciplina de la química, es el estudio de las interacciones entre átomos, moléculas pequeñas, y la luz (o radiación electromagnética).

Magnetoquímica es la rama de la química que se dedica a la síntesis y el estudio de las sustancias de propiedades magnéticas interesantes.

Nanoquímica (relacionada con la nanotecnología).

Petroquímica es lo perteneciente o relativo a la industria que utiliza el petróleo o el gas natural como materias primas para la obtención de productos químicos.

Geoquímica: estudia todas las transformaciones de los minerales existentes en la tierra.

Química computacional es una rama de la química que utiliza computadores para ayudar a resolver problemas químicos. Utiliza los resultados de la química teórica, incorporados en algún software para calcular las estructuras y las propiedades de moléculas y cuerpos sólidos. Mientras sus resultados normalmente complementan la información obtenida en experimentos químicos, pueden, en algunos casos, predecir fenómenos químicos no observados a la fecha.

Química cuántica es una rama de la química teórica en donde se aplica la mecánica cuántica y la teoría cuántica de campos.

Química macromolecular: estudia la preparación, caracterización, propiedades y aplicaciones de las macromoléculas o polímeros;

Química medioambiental: estudia la influencia de todos los componentes químicos que hay en la tierra, tanto en su forma natural como antropogénica;

Química nuclear o física nuclear es una rama de la física que estudia las propiedades y el comportamiento de los núcleos atómicos.

Química organometálica se encarga del estudio de los compuestos organometálicos, que son aquellos compuestos químicos que poseen un enlace entre un átomo de carbono y un átomo metálico, de su síntesis y de su reactividad.

Química supramolecular es la rama de la química que estudia las interacciones supramoleculares, esto es, entre moléculas.

Química teórica incluye el uso de la matemática y física para explicar o predecir fenómenos químicos.

Química toxicológica: estudia la toxicidad de sustancias químicas naturales o artificiales sobre el medioambiente y el ecosistema, incluido el ser humano, a corto y largo plazo.​

Hace aproximadamente 455 años solo se conocían doce elementos. A medida que fueron descubriendo más elementos, los científicos se dieron cuenta de que todos guardaban un orden preciso. Cuando los colocaron en una tabla ordenada en filas y columnas, vieron que los elementos de una misma columna tenían propiedades similares. Pero también aparecían espacios vacíos en la tabla para los elementos aún desconocidos. Estos espacios huecos llevaron al científico ruso Dmitri Mendeléyev a pronosticar la existencia del germanio, de número atómico 32, así como su color, su peso, su densidad y su punto de fusión. Su "predicción sobre otros elementos como -el galio y el escandio - también resultó muy atinada", señala la obra Chemistry, libro de texto de química editado en 1995.​

Químicos relevantes del siglo XX-XXI ganadores del Premio Nobel de Química

Marie Curie descubrió el Polonio y el radio.

Muchos científicos han contribuido al crecimiento de la Química a través de importantes descubrimientos que los han hecho merecedores del Premio Nobel en Química. A modo de ejemplo, entre mucho de ellos, podemos citar a Emil Fischer que descubrió la síntesis de la glucosa y otros azúcares, Maria Curie por sus estudios en el campo de la radiactividad descubriendo el radio y el polonio. ​ Theodor Svedberg, por el invento y la aplicación de la ultracentrífuga; Irene Curie, hija de María Curie, por construir el primer reactor nuclear que utilizaba la fisión nuclear controlada. Otto Hanh por su descubrimiento de la fisión nuclear, Linus Pauling por su estudio de la estructura atómica de las proteínas y la anemia falciforme causada por defecto genético en la producción de hemoglobina. ​ Luis Federico Leloir por el descubrimiento de los procesos químicos que dan lugar a la formación de azúcares en las plantas, Paul Crutzen compartió el Nobel con Mario Molina y Sherwood Rowlands por el descubrimiento del papel de los óxidos de nitrógeno y de los fluorocarbonos en la destrucción de la capa de ozono, Roger David Kornberg por el descubrimiento del modo en que las células copian la información genética. Los últimos científicos que han obtenido el Premio Nobel de Química han sido Stanley Whittingham y Akira Yoshino por el desarrollo de las baterías de iones de litio.

Véase también: Actualidad en el uso pacífico de la radioactividad ​

El origen de la teoría atómica se remonta a la escuela filosófica de los atomistas, en la Grecia antigua. Los fundamentos empíricos de la teoría atómica, de acuerdo con el método científico, se debe a un conjunto de trabajos hechos por Antoine Lavoisier, Louis Proust, Jeremias Benjamin Richter, John Dalton, Gay-Lussac, Berzelius y Amadeo Avogadro, hacia principios del siglo XIX.

Los átomos son la fracción más pequeña de materia estudiados por la química, están constituidos por diferentes partículas, cargadas eléctricamente, los electrones, de carga negativa; los protones, de carga positiva; los neutrones, que, como su nombre indica, son neutros (sin carga); todos ellos aportan masa para contribuir al peso.

Los tipos de átomos que forman las células son relativamente pocos:

Cada átomo tiene en su parte central un núcleo denso con carga positiva rodeado a cierta distancia por una nube de electrones con carga negativa que se mantienen en órbita alrededor del núcleo por atracción electrostática. El núcleo está formado por dos tipos de partículas subatómicas: los protones, que tienen carga positiva, y los neutrones, que son eléctricamente neutros. El número de protones presentes en el núcleo del átomo determina su número atómico. Un átomo de hidrógeno tiene un solo protón en el núcleo; por consiguiente el hidrógeno, cuyo número atómico es 1, es el elemento más liviano. La carga eléctrica de un protón es exactamente igual y opuesta a la carga de un electrón. El átomo es eléctricamente neutro; el número de electrones con carga negativa que se encuentra alrededor del núcleo es igual al número de protones con carga positiva que se encuentran dentro del núcleo; por ende, el número de electrones de un átomo también es igual al número atómico. Todos los átomos de un elemento tienen el mismo número atómico.

Los átomos son las partes más pequeñas de un elemento (como el carbono, el hierro o el oxígeno). Todos los átomos de un mismo elemento tienen la misma estructura electrónica (responsable ésta de la mayor parte de las características químicas), y pueden diferir en la cantidad de neutrones ( isótopos). Las moléculas son las partes más pequeñas de una sustancia (como el azúcar), y se componen de átomos enlazados entre sí. Si tienen carga eléctrica, tanto átomos como moléculas se llaman iones: cationes si son positivos, aniones si son negativos.

El mol se usa como contador de unidades, como la docena (12) o el millar (1000), y equivale a . Se dice que 12 gramos de carbono o un gramo de hidrógeno o 56 gramos de hierro contienen aproximadamente un mol de átomos (la masa molar de un elemento está basada en la masa de un mol de dicho elemento). Se dice entonces que el mol es una unidad de cambio. El mol tiene relación directa con el número de Avogadro. El número de Avogadro fue estimado para el átomo de carbono por el químico y físico italiano Carlo Amedeo Avogadro, conde de Quarequa e di Cerreto. Este valor, expuesto anteriormente, equivale al número de partículas presentes en 1 mol de dicha sustancia:

1 mol de glucosa equivale a moléculas de glucosa. 1 mol de uranio equivale a átomos de uranio.

Dentro de los átomos puede existir un núcleo atómico y uno o más electrones. Los electrones son muy importantes para las propiedades y las reacciones químicas. Dentro del núcleo se encuentran los neutrones y los protones. Los electrones se encuentran alrededor del núcleo. También se dice que el átomo es la unidad básica de la materia con características propias. Está formado por un núcleo, donde se encuentran los protones.

Los enlaces son las uniones entre átomos para formar moléculas. Siempre que existe una molécula es porque ésta es más estable que los átomos que la forman por separado. A la diferencia de energía entre estos dos estados se le denomina energía de enlace.

Los átomos se combinan en proporciones fijas para generar moléculas concretas. Por ejemplo, dos átomos de hidrógeno se combinan con uno de oxígeno para dar una molécula de agua. Esta proporción fija se conoce como estequiometría. Sin embargo, el mismo número y tipo de átomos puede combinarse de diferente forma dando lugar a sustancias isómeras.​

Para una descripción y comprensión detalladas de las reacciones químicas y de las propiedades físicas de las diferentes sustancias, es muy útil su descripción a través de orbitales, con ayuda de la química cuántica.

Un orbital atómico es una función matemática que describe la disposición de uno o dos electrones en un átomo. Un orbital molecular es el análogo en las moléculas.

En la teoría del orbital molecular la formación del enlace covalente se debe a una combinación matemática de orbitales atómicos ( funciones de onda) que forman orbitales moleculares, llamados así porque pertenecen a toda la molécula y no a un átomo individual. Así como un orbital atómico (sea híbrido o no) describe una región del espacio que rodea a un átomo donde es probable que se encuentre un electrón, un orbital molecular describe también una región del espacio en una molécula donde es más factible que se hallen los electrones.

Al igual que un orbital atómico, un orbital molecular tiene un tamaño, una forma y una energía específicos. Por ejemplo, en la molécula de hidrógeno molecular se combinan dos orbitales atómicos, ocupado cada uno por un electrón. Hay dos formas en que puede presentarse la combinación de orbitales: aditiva y substractiva. La combinación aditiva produce la formación de un orbital molecular que tiene menor energía y que presenta una forma casi ovalada, mientras que la combinación substractiva conduce a la formación de un orbital molecular con mayor energía y que genera un nodo entre los núcleos.

Los orbitales son funciones matemáticas para describir procesos físicos: un orbital únicamente existe en el sentido matemático, como pueden existir una suma, una parábola o una raíz cuadrada. Los átomos y las moléculas son también idealizaciones y simplificaciones: un átomo y una molécula solo existen en el vacío, y en sentido estricto una molécula solo se descompone en átomos si se rompen todos sus enlaces.

En el "mundo real" únicamente existen los materiales y las sustancias. Si se confunden los objetos reales con los modelos teóricos que se usan para describirlos, es fácil caer en falacias lógicas.

En agua, y en otros disolventes (como la acetona o el alcohol), es posible disolver sustancias, de forma que quedan disgregadas en las moléculas o en los iones que las componen (las disoluciones son transparentes). Cuando se supera cierto límite, llamado solubilidad, la sustancia ya no se disuelve, y queda, bien como precipitado en el fondo del recipiente, bien como suspensión, flotando en pequeñas partículas (las suspensiones son opacas o traslúcidas).

Agua, disolvente universal

Se denomina concentración a la medida de la cantidad de soluto por unidad de cantidad de disolvente.

La concentración de una disolución se puede expresar de diferentes formas, en función de la unidad empleada para determinar las cantidades de soluto y disolvente. Las más usuales son:

El pH es una escala logarítmica para describir la acidez de una disolución acuosa. Los ácidos, como por ejemplo el zumo de limón y el vinagre, tienen un pH bajo (inferior a 7). Las bases, como la sosa o el bicarbonato de sodio, tienen un pH alto (superior a 7).

El pH se calcula mediante la siguiente ecuación:

donde es la actividad de iones hidrógeno en la solución, la que en soluciones diluidas es numéricamente igual a la molaridad de iones hidrógeno que cede el ácido a la solución.

una solución neutral (agua ultra pura) tiene un pH de 7, lo que implica una concentración de iones hidrógeno de 10⁻⁷ M;

pHmetro_ Medidor de pH

una solución ácida (por ejemplo, de ácido sulfúrico)tiene un pH < 7, es decir, la concentración de iones hidrógeno es mayor que 10⁻⁷ M;

una solución básica (por ejemplo, de hidróxido de potasio) tiene un pH > 7, o sea que la concentración de iones hidrógeno es menor que 10⁻⁷ M.

La IUPAC, un organismo internacional, mantiene unas reglas para la formulación y nomenclatura química. Este organismo es la autoridad universalmente reconocida en nomenclatura y terminología químicas.​ De esta forma, es posible referirse a los compuestos químicos de forma sistemática y sin equívocos.

Mediante el uso de fórmulas químicas es posible también expresar de forma sistemática las reacciones químicas, en forma de ecuación química.

Por ejemplo:

1. Asimov, I. (2014). Breve historia de la química: Introducción a las ideas y conceptos de la química. Madrid: Alianza Editorial/El Libro de Bolsillo. p. 57. ISBN 978-84-206-6421-7

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3. Weekley, E. (1967). Etymological Dictionary of Modern English. New York: Dover Publications. ISBN 0-486-21873-2

4. Asimov, I. (2014). Breve historia de la química: Introducción a las ideas y conceptos de la química. Madrid: Alianza Editorial/El Libro de Bolsillo. pp. 19-20. ISBN 978-84-206-6421-7

5. Glaser, Ch. (1669). "Traité de la chymie." Paris. En: Kim, M. G. (2003). Affinity, That Elusive Dream - A Genealogy of the Chemical Revolution. The MIT Press. ISBN 0-262-11273-6.

6. Stahl, G. E. (1750). Philosophical Principles of Universal Chemistry. London.

7. Pauling, L. (1947). General Chemistry. Dover Publications. ISBN 0-486-65622-5.

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9. Tegeder, Mayer (1987). "Importancia y desarrollo de la industria química". Métodos de la Industria Química 1. España: Reverté. p. 9. .

10. Mi Gyung Kim (2003). Affinity, that Elusive Dream: A Genealogy of the Chemical Revolution. MIT Press. p. 440. ISBN 0-262-11273-6.

11. Ihde, Aaron John (1984). The Development of Modern Chemistry. Courier Dover Publications. p. 164. ISBN 0-486-64235-6.

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13. Ilya Prigogine (2012). El nacimiento del tiempo. Buenos Aires, Fábula Tusquets editores. .

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Química - Wikipedia, la enciclopedia libre

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La química es la ciencia natural que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia ya sea en forma de elementos, especies, compuestos, mezclas u otras sustancias, así como los cambios que estas experimentan durante las reacciones y su relación con la energía química.​ Linus Pauling la definió como

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Te explicamos qué son y cuáles son los estados de agregación de la materia. Estado sólido, líquido, gaseoso y plasmático.

¿Cuáles son los estados de la materia?

Los estados de la materia son las distintas fases o estados de agregación en los que puede encontrarse la materia conocida, sean sustancias puras o mezclas. El estado de agregación de una sustancia depende del tipo y de la intensidad de las fuerzas de unión que existan entre sus partículas ( átomos, moléculas, iones, etc.). Otros factores que influyen en el estado de agregación son la temperatura y la presión.

Los estados de la materia más conocidos son tres: el sólido, el líquido y el gaseoso, aunque también existen otros menos frecuentes como el plasmático y otras formas que no se producen en nuestro entorno naturalmente, como los condensados fermiónicos. Cada uno de estos estados posee características físicas distintas ( volumen, fluidez, resistencia, entre otras).

Vea además: Estados del agua

Cambios de estados de la materia

Modificando las condiciones de temperatura y presión, se puede transformar el estado de agregación de una sustancia pero sus propiedades químicas seguirán siendo las mismas. Por ejemplo, podemos hervir agua para hacerla pasar del estado líquido al gaseoso, pero el vapor de agua resultante seguirá estando compuesto por moléculas de agua.

Los procedimientos de transformación de las fases de la materia suelen ser reversibles y los más conocidos son los siguientes:

Evaporación. Es el proceso mediante el cual, introduciendo energía calórica (calor), parte de la masa de un líquido (no necesariamente la totalidad de la masa) se transforma en gas.

Ebullición o vaporización. Es el proceso mediante el cual, suministrando energía calórica, la totalidad de masa de un líquido se transforma en un gas. La transición de fase ocurre cuando la temperatura supera el punto de ebullición (temperatura a la cual la presión del vapor del líquido se iguala a la presión que rodea al líquido, por tanto, se convierte en vapor) del líquido.

Condensación. Es el proceso mediante el cual, retirando energía calórica, un gas se transforma en un líquido. Este proceso es contrario a la vaporización.

Licuefacción. Es el proceso mediante el cual, aumentando mucho la presión, un gas se transforma en un líquido. En este proceso, el gas también se somete a bajas temperaturas, pero lo que lo caracteriza es la elevada presión a que es sometido el gas.

Solidificación. Es el proceso mediante el cual, aumentando la presión, un líquido puede transformarse en sólido.

Congelación. Es el proceso mediante el cual, retirando energía calórica, un líquido se transforma en sólido. La transición de fase ocurre cuando la temperatura toma valores menores que el punto de congelación del líquido (temperatura a la cual el líquido se solidifica).

Fusión. Es el proceso mediante el cual, suministrando energía calórica (calor), un sólido puede transformarse en líquido.

Sublimación. Es el proceso mediante el cual, suministrando calor, un sólido se transforma en gas, sin pasar antes por el estado líquido.

Deposición o sublimación inversa. Es el proceso mediante el cual, retirando calor, un gas se transforma en sólido, sin pasar antes por el estado líquido.

El estado sólido

La materia en estado sólido tiene sus partículas muy juntas, unidas por fuerzas de atracción de gran magnitud. Debido a esto, los sólidos tienen forma definida, alta cohesión, elevada densidad y gran resistencia a la fragmentación.

A la vez, los sólidos tienen baja o nula fluidez, no pueden comprimirse, y cuando se los rompe o fragmenta, se obtiene de ellos otros sólidos más pequeños.

Existen dos tipos de sólidos, de acuerdo a su forma:

Cristalinos. Sus partículas se ordenan en celdas de forma geométrica, así que suelen tener una forma regular.

Amorfos o vítreos. Sus partículas no se juntan en una estructura ordenada, por lo que su forma puede ser irregular y variada.

Ejemplos de sólidos son: los minerales, los metales, la piedra, los huesos, la madera.

El estado líquido

Las partículas de los líquidos siguen estando unidas por fuerzas de atracción, pero mucho más débiles y menos ordenadas que en el caso de los sólidos. Por eso, los líquidos no tienen una forma fija y estable, ni presentan alta cohesión y resistencia. De hecho, los líquidos adquieren la forma del envase que los contenga, tienen una gran fluidez (pueden introducirse por espacios pequeños) y una tensión superficial que hace que se adhieran a los objetos.

Los líquidos son poco compresibles y con la excepción del agua suelen contraerse en presencia de frío.

Ejemplos de líquidos son: el agua, el mercurio (a pesar de ser un metal), la sangre.

Más en: Estado líquido

El estado gaseoso

En el caso de los gases, las partículas se encuentran en un estado de dispersión y de alejamiento tal que apenas logran mantenerse juntas. La fuerza de atracción entre ellas es tan débil que se encuentran en un estado desordenado, que responde muy poco a la gravedad y ocupan un volumen mucho mayor que los líquidos y los sólidos, por lo que un gas tenderá a expandirse hasta ocupar la totalidad del espacio en el que se lo contenga.

Los gases no tienen forma fija ni volumen fijo y en muchas ocasiones son incoloros y/o inodoros. En comparación con otros estados de agregación de la materia, son poco reactivos químicamente.

Ejemplos de gases son: el aire, el dióxido de carbono, el nitrógeno, el helio.

Sigue en: Estado gaseoso

El estado plasmático

Se llama plasma a un estado de agregación de la materia particular, que puede comprenderse como un gas ionizado, es decir, compuesto por átomos a los que les han sido retirados o sumado electrones y, por ende, tienen una carga eléctrica fija (aniones (-) y cationes (+). Esto convierte el plasma en un excelente transmisor de la electricidad.

Por otra parte, las partículas plasmáticas interactúan muy fuertemente con los campos electromagnéticos. Debido a que el plasma tiene características propias (que no se corresponden ni con los sólidos, ni con los gases, ni con los líquidos) se dice que es el cuarto estado de la materia.

Existen dos tipos de plasmas:

Plasma frío. Es el plasma en el cual la temperatura de los electrones es superior a la de las partículas más pesadas, como los iones.

Plasma caliente. Es el plasma cuyos átomos ionizados se calientan enormemente debido a que están chocando continuamente y esto genera luz y calor.

Ejemplos de plasma son: el Sol, las pantallas electrónicas, o el interior de los tubos fluorescentes.

Más en: Estado plasmático

Referencias

"Investigación y Ciencia" Número 381. Junio 2008. Revista digital.

"El Plasma" en Nasa.gov.

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Estados de la Materia - Cuáles son, sus cambios y ejemplos

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Estados de la materia ✓ Te explicamos qué son y cuáles son los estados de agregación de la materia. Estado sólido, líquido, gaseoso y plasmático...

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Este diagrama muestra la nomenclatura para diferentes transiciones de fase, su reversibilidad y relación con la variación de la entalpía.

En física y química se observa que, para cualquier sustancia o mezcla, modificando su temperatura o presión, pueden obtenerse distintos estados o fases, denominados estados de agregación de la materia, en relación con las fuerzas de unión de las partículas (moléculas, átomos o iones) que la constituyen.​

Todos los estados de agregación poseen propiedades y características diferentes; los más conocidos y observables cotidianamente son cuatro, llamados fases sólida, líquida, gaseosa​ y plasmática.​ También son posibles otros estados que no se producen de forma natural en nuestro entorno, por ejemplo: condensado de Bose-Einstein,​ condensado fermiónico y estrellas de neutrones. Se cree que también son posibles otros, como el plasma de quarks-gluones.

El término " fase" se utiliza a veces como sinónimo de estado de la materia, pero un sistema puede contener varias fases " inmiscibles " del mismo estado de la materia.​

Un sólido cristalino: imagen de resolución atómica de titanato de estroncio. Los átomos más brillantes son el estroncio y los más oscuros son el titanio.

Los objetos en estado sólido se presentan como cuerpos de forma definida; sus átomos a menudo se entrelazan formando estructuras estrechas definidas, lo que les confiere la capacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente. Son calificados generalmente como duros, así como resistentes, y en ellos las fuerzas de atracción son mayores que las de repulsión. En los sólidos cristalinos, la presencia de espacios intermoleculares pequeños da paso a la intervención de las fuerzas de enlace, que ubican a las celdillas en formas geométricas. En los amorfos o vítreos, por el contrario, las partículas que los constituyen carecen de una estructura ordenada.

Las sustancias en estado sólido suelen presentar algunas de las siguientes características:​

Cohesión elevada.

Tienen una forma definida y memoria de forma.

A efectos prácticos son incompresibles.

Resistencia a la fragmentación.

No poseen fluidez.

Volumen constante.

Algunos de ellos se subliman.

En los sólidos cristalinos, las partículas (átomos, moléculas o iones) están empaquetadas en un patrón repetitivo y regularmente ordenado. Hay varias estructuras cristalinas diferentes, y una misma sustancia puede tener más de una estructura (o fase sólida). Por ejemplo, el hierro tiene una estructura cúbica centrada en el cuerpo a temperaturas inferiores a 912 °C (1674 °F), y una estructura cúbica centrada en la cara entre 912 y 1394 °C (2541 °F). El hielo tiene quince estructuras cristalinas conocidas, o quince fases sólidas, que existen a distintas temperaturas y presiones.​

Los vidrios y otros sólidos no cristalinos y amorfos sin orden de largo alcance no son estados básicos de equilibrio térmico, por lo que se describen a continuación como "estados no clásicos de la materia".

Los sólidos pueden transformarse en líquidos por fusión, y los líquidos pueden transformarse en sólidos por solidificación. Los sólidos también pueden transformarse directamente en gases mediante el proceso de sublimación, y los gases pueden igualmente transformarse directamente en sólidos mediante la deposición.

Estructura de un líquido monoatómico clásico. Los átomos tienen muchos vecinos más cercanos en contacto, pero no hay un orden de largo alcance.

Si se incrementa la temperatura de un sólido, este va perdiendo forma hasta desaparecer la estructura cristalina, alcanzando el estado líquido. Característica principal: la capacidad de fluir y adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene. En este caso, aún existe cierta unión entre los átomos del cuerpo, aunque mucho menos intensa que en los sólidos. El estado líquido presenta las siguientes características:​

Cohesión menor.

Poseen movimiento de energía cinética.

Son fluidos, no poseen forma definida, ni memoria de forma por lo que toman la forma de la superficie o el recipiente que lo contiene.

Suele cambiar a estado sólido en el frío

Posee fluidez a través de pequeños orificios.

Puede presentar difusión.

Son poco compresibles.

Los espacios entre las moléculas de gas son muy grandes. Las moléculas de gas tienen enlaces muy débiles o nulos. Las moléculas del "gas" pueden moverse libremente y con rapidez.

Se denomina gas al estado de agregación de la materia compuesto principalmente por moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, lo que hace que los gases no tengan volumen definido ni forma definida y se expandan libremente hasta llenar el recipiente que los contiene. Su densidad es mucho menor que la de los líquidos y sólidos, y las fuerzas gravitatorias y de atracción entre sus moléculas resultan insignificantes. En algunos diccionarios el término gas es considerado como sinónimo de vapor, aunque no hay que confundir sus conceptos: vapor se refiere estrictamente a aquel gas que se puede condensar por presurización a temperatura constante.

Dependiendo de sus contenidos de energía o de las fuerzas que actúan, la materia puede estar en un estado o en otro diferente: se ha hablado durante la historia, de un gas ideal o de un sólido cristalino perfecto, pero ambos son modelos límites ideales y, por tanto, no tienen existencia real.​

En un gas, las moléculas están en estado de caos y muestran poca respuesta a la gravedad. Se mueven tan rápidamente que se liberan unas de otras. Ocupan entonces un volumen mucho mayor que en los otros estados porque dejan espacios libres intermedios y están enormemente separadas unas de otras. Por eso es tan fácil comprimir un gas, lo que significa, en este caso, disminuir la distancia entre moléculas. El gas carece de forma y de volumen, porque se comprende que donde tenga espacio libre allí irán sus moléculas errantes y el gas se expandirá hasta llenar por completo cualquier recipiente.

A temperaturas inferiores a su temperatura crítica, un gas también se denomina vapor y puede licuarse sólo por compresión sin necesidad de refrigeración. Un vapor puede existir en equilibrio con un líquido (o sólido), en cuyo caso la presión del gas es igual a la presión de vapor del líquido (o sólido).

Un fluido supercrítico (SCF) es un gas cuya temperatura y presión están por encima de la temperatura y la presión críticas, respectivamente. En este estado, la distinción entre líquido y gas desaparece. Un fluido supercrítico tiene las propiedades físicas de un gas, pero su alta densidad le confiere propiedades de disolvente en algunos casos, lo que da lugar a aplicaciones útiles. Por ejemplo, el dióxido de carbono supercrítico se utiliza para extraer cafeína en la fabricación de café descafeinado.​

En un plasma, los electrones se desprenden de sus núcleos, formando un "mar" de electrones. Esto le da la capacidad de conducir electricidad.

El plasma es un gas ionizado, es decir, que los átomos que lo componen se han separado de algunos de sus electrones. De esta forma el plasma es un estado parecido al gas pero compuesto por aniones y cationes ( iones con carga negativa y positiva, respectivamente), separados entre sí y libres, por eso es un excelente conductor. Un ejemplo muy claro es el Sol.

En la baja atmósfera terrestre, cualquier átomo que pierde un electrón (cuando es alcanzado por una partícula cósmica rápida) se dice que está ionizado. Pero a altas temperaturas es muy diferente. Cuanto más caliente está el gas, más rápido se mueven sus moléculas y átomos, ( ley de los gases ideales) y a muy altas temperaturas las colisiones entre estos átomos, moviéndose muy rápido, son suficientemente violentas para liberar los electrones. En la atmósfera solar una gran parte de los átomos están permanentemente "ionizados" por estas colisiones y el gas se comporta como un plasma.

A diferencia de los gases fríos (por ejemplo, el aire a temperatura ambiente), los plasmas conducen la electricidad y son fuertemente influidos por los campos magnéticos. La lámpara fluorescente contiene plasma (su componente principal es vapor de mercurio) al que calienta y agita la electricidad, mediante la línea de fuerza a la que está conectada la lámpara. La línea, positivo eléctricamente un extremo y negativo el otro, causa que los iones positivos se aceleren hacia el extremo negativo y que los electrones negativos vayan hacia el extremo positivo. Las partículas aceleradas ganan energía, colisionan con los átomos, expulsan electrones adicionales y mantienen el plasma, aunque se recombinen partículas. Las colisiones también hacen que los átomos emitan luz y esta forma de luz es más eficiente que las lámparas tradicionales. Los letreros de neón y las luces urbanas funcionan por un principio similar y también se usaron en electrónica.

Perfil de la ionosfera

La parte superior de la ionosfera se extiende en el espacio algunos cientos de kilómetros y se combina con la magnetosfera, cuyo plasma está generalmente más ratificado y también más caliente. Los iones y los electrones del plasma de la magnetosfera provienen de la ionosfera que está por debajo y del viento solar y muchos de los pormenores de su entrada y calentamiento no están claros aún.

Existe el plasma interplanetario, el viento solar. La capa más externa del Sol, la corona, está tan caliente que no solo están ionizados todos sus átomos, sino que aquellos que comenzaron una teoría con muchos electrones, tienen arrancados la mayoría (a veces todos), incluidos los electrones de las capas más profundas que están más fuertemente unidos. En la corona del Sol se ha detectado la radiación electromagnética característica del hierro que ha perdido 13 electrones.

Esta temperatura extrema evita que el plasma de la corona permanezca cautivo por la gravedad solar y, así, fluye en todas direcciones, llenando el Sistema Solar más allá de los planetas más distantes.

Propiedades del plasma

Hay que decir que hay 2 tipos de plasma: fríos y calientes.

En los plasmas fríos los átomos se encuentran a temperatura ambiente y son los electrones los que se aceleran hasta alcanzar una temperatura de 5000 °C, pero como los iones, que son muchísimo más masivos, están a temperatura ambiente, no queman al tocarlos.

En los plasmas calientes la ionización se produce por los choques de los átomos entre sí, lo que hace que al calentar un gas mucho, y por los propios choques de los átomos entre sí, estos se ionicen. Estos mismos átomos ionizados también capturan electrones y en ese proceso se genera luz (por eso el Sol brilla, así como el fuego y los plasmas de los laboratorios).

Para cada elemento o compuesto químico existen determinadas condiciones de presión y temperatura a las que se producen los cambios de estado. Cuando se hace referencia únicamente a la temperatura de cambio de estado, debe interpretarse como la temperatura necesaria para este cambio bajo 1 atm de presión atmosférica. De este modo, en " condiciones normales" (presión atmosférica, 0 °C) hay compuestos en estado sólido (S) líquido (L) y gaseoso (G). A mayores temperaturas también se puede obtener plasma (P).

Los procesos en los que una sustancia cambia de estado son: la sublimación (S-G), la vaporización (L-G), la condensación (G-L), la solidificación (L-S), la fusión (S-L), y la sublimación inversa (G-S); a estos se agregan los cambios entre gas y plasma: ionización (G-P) y desionización (P-G). Es importante aclarar que estos cambios de estado tienen varios nombres. A continuación, se describen resumidamente estas transiciones:

Fusión: Es el paso de un sólido al estado líquido por medio del calor; durante este proceso endotérmico (proceso que absorbe energía para llevarse a cabo este cambio) hay un punto en que la temperatura permanece constante. El "punto de fusión" es la temperatura a la cual el sólido se funde, por lo que su valor es particular para cada sustancia. Dichas moléculas se moverán en una forma independiente, transformándose en un líquido. Un ejemplo podría ser un hielo derritiéndose, pues pasa de estado sólido al líquido.

Solidificación: Es el paso de un líquido a sólido por medio del enfriamiento; el proceso es exotérmico. El "punto de solidificación" o de congelación es la temperatura a la cual el líquido se solidifica y permanece constante durante el cambio, y coincide con el punto de fusión si se realiza de forma lenta (reversible); su valor es también específico.

Vaporización y ebullición: Son los procesos físicos en los que un líquido pasa a estado gaseoso. Si se realiza cuando la temperatura de la totalidad del líquido iguala al punto de ebullición del líquido a esa presión al continuar calentándose el líquido, este absorbe el calor, pero sin aumentar la temperatura: el calor se emplea en la conversión del agua en estado líquido al de agua en estado gaseoso, hasta que la totalidad de la masa pasa al estado gaseoso. En ese momento es posible aumentar la temperatura del gas.

Condensación: Se denomina condensación al cambio de estado de la materia que pasa de forma gaseosa a forma líquida. Es el proceso inverso a la vaporización. Si se produce un paso de estado gaseoso a estado sólido de manera directa, el proceso es llamado sublimación inversa. Si se produce un paso del estado líquido a sólido se denomina solidificación.

Sublimación: Es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. Un ejemplo clásico de sustancia capaz de sublimarse es el hielo seco.

Sublimación inversa: Es el paso directo del estado gaseoso al estado sólido.

Desionización: Es el cambio de un plasma a gas.

Ionización: Es el cambio de un gas a un plasma.

Es importante hacer notar que en todas las transformaciones de fase de las sustancias, estas no se transforman en otras sustancias, solo cambia su estado físico.

Los cambios de estado se dividen generalmente en dos tipos: progresivos y regresivos.

Cambios progresivos: Vaporización, fusión y sublimación progresiva.

Cambios regresivos: Condensación, solidificación y sublimación regresiva.

La siguiente tabla indica cómo se denominan los cambios de estado:

Condensados cuánticos

Esta nueva forma de la materia fue obtenida el 5 de julio de 1995 por los físicos Eric A. Cornell, Wolfgang Ketterle y Carl E. Wieman, por lo que fueron galardonados en 2001 con el Premio Nobel de física. Los científicos lograron enfriar los átomos a una temperatura 300 veces más baja de lo que se había logrado anteriormente. Se le ha llamado "BEC o Condensado de Bose-Einstein" y es tan frío y denso que aseguran que los átomos pueden quedar inmóviles. Todavía no se sabe cuál será el mejor uso que se le pueda dar a este descubrimiento. Este estado fue predicho por Satyendra Nath Bose y Albert Einstein en 1927.

Creado en la universidad de Colorado por primera vez en 1999, el primer condensado de Fermi formado por átomos fue creado en 2003. El condensado fermiónico, considerado como el sexto estado de la materia, es una fase superfluida formada por partículas fermiónicas a temperaturas bajas. Está cercanamente relacionado con el condensado de Bose-Einstein. A diferencia de los condensados de Bose-Einstein, los fermiones condensados se forman utilizando fermiones en lugar de bosones.

Dicho de otra forma, el condensado de Fermi es un estado de agregación de la materia en la que la materia adquiere superfluidez. Se crea a muy bajas temperaturas, extremadamente cerca del cero absoluto.

Los primeros condensados fermiónicos describían el estado de los electrones en un superconductor. El primer condensado fermiónico atómico fue creado por Deborah S. Jin en 2003. Un condensado quiral es un ejemplo de un condensado fermiónico que aparece en las teorías de los fermiones sin masa con rotura de simetría quiral.

Este material es un sólido en el sentido de que la totalidad de los átomos del helio-4 que lo componen están congelados en una película cristalina rígida, de forma similar a como lo están los átomos y las moléculas en un sólido normal como el hielo. La diferencia es que, en este caso, "congelado" no significa "estacionario".

Como la partícula de helio-4 es tan fría (apenas una décima de grado sobre el cero absoluto), comienzan a imperar las leyes de incertidumbre cuántica. En efecto, los átomos de helio comienzan a comportarse como si fueran sólidos y fluidos a la vez. De hecho, en las circunstancias adecuadas, una fracción de los átomos de helio comienza a moverse a través de la película como una sustancia conocida como " superfluido", un líquido que se mueve sin ninguna fricción. De ahí su nombre de " supersólido ".

Se demuestra que las partículas de helio aplicadas a temperaturas cercanas al 0 absoluto cambian el momento de inercia y un sólido se convierte en un supersólido, lo que previamente aparece como un estado de la materia.

Estados de alta energía

Bajo una presión extremadamente alta, como en los núcleos de las estrellas muertas, la materia ordinaria experimenta una transición a una serie de estados exóticos de la materia conocidos colectivamente como materia degenerada, que se apoyan principalmente en efectos mecánicos cuánticos. En física, el término "degenerado" se refiere a dos estados que tienen la misma energía y, por tanto, son intercambiables. La materia degenerada se apoya en el principio de exclusión de Pauli, que impide que dos partículas fermiónicas ocupen el mismo estado cuántico. A diferencia del plasma normal, el plasma degenerado se expande poco cuando se calienta, porque simplemente no quedan estados de momento. En consecuencia, las estrellas degeneradas colapsan en densidades muy altas. Las estrellas degeneradas más masivas son más pequeñas, porque la fuerza gravitatoria aumenta, pero la presión no aumenta proporcionalmente.

La materia degenerada por los electrones se encuentra en el interior de las estrellas enanas blancas. Los electrones permanecen ligados a los átomos, pero pueden transferirse a los átomos adyacentes. La materia degenerada en neutrones se encuentra en las estrellas de neutrones. La enorme presión gravitatoria comprime los átomos con tanta fuerza que los electrones se ven obligados a combinarse con los protones a través de la desintegración beta inversa, lo que da lugar a un conglomerado superdenso de neutrones. Normalmente, los neutrones libres fuera de un núcleo atómico decaen con una vida media de aproximadamente 10 minutos, pero en una estrella de neutrones, la desintegración es superada por la desintegración inversa. La materia fría degenerada también está presente en planetas como Júpiter y en las enanas marrones, aún más masivas, que se espera que tengan un núcleo con hidrógeno metálico. Debido a la degeneración, las enanas marrones más masivas no son significativamente mayores. En los metales, los electrones pueden modelarse como un gas degenerado que se mueve en una red de iones positivos no degenerados.

En la materia fría regular, los quarks, partículas fundamentales de la materia nuclear, están confinados por la fuerza fuerte en hadrones formados por 2-4 quarks, como los protones y los neutrones. La materia de quarks o materia cromodinámica cuántica (QCD) es un grupo de fases en las que se supera la fuerza fuerte y los quarks quedan desconfinados y libres para moverse. Las fases de materia de quarks se producen a densidades o temperaturas extremadamente altas, y no se conocen formas de producirlas en equilibrio en el laboratorio; en condiciones ordinarias, cualquier materia de quarks que se forme sufre inmediatamente una desintegración radiactiva.

La materia extraña es un tipo de materia de quarks que se sospecha que existe dentro de algunas estrellas de neutrones cercanas al límite de Tolman-Oppenheimer-Volkoff (aproximadamente 2-3 masas solares), aunque no hay pruebas directas de su existencia. En la materia extraña, parte de la energía disponible se manifiesta en forma de quarks extraños, un análogo más pesado del quark down común. Es posible que, una vez formada, sea estable en estados de energía más bajos, aunque esto se desconoce.

El plasma de quarks-gluones es una fase de muy alta temperatura en la que los quarks se liberan y pueden moverse de forma independiente, en lugar de estar perpetuamente unidos en partículas, en un mar de gluones, partículas subatómicas que transmiten la fuerza fuerte que une a los quarks. Esto es análogo a la liberación de los electrones de los átomos en un plasma. Este estado se alcanza brevemente en colisiones de iones pesados de altísima energía en aceleradores de partículas, y permite a los científicos observar las propiedades de los quarks individuales y no sólo teorizar. El plasma de quarks-gluones se descubrió en el CERN en el año 2000. A diferencia del plasma, que fluye como un gas, las interacciones dentro del QGP son fuertes y fluye como un líquido.

A altas densidades, pero a temperaturas relativamente bajas, los quarks forman un líquido de quarks cuya naturaleza es actualmente desconocida. A densidades aún más altas, forma una fase distinta de bloqueo de color y sabor (CFL). Esta fase es superconductora para la carga de color. Estas fases pueden darse en las estrellas de neutrones, pero actualmente son teóricas.

El condensado de vidrio de color es un tipo de materia que, según la teoría, existe en los núcleos atómicos que viajan a una velocidad cercana a la de la luz. Según la teoría de la relatividad de Einstein, un núcleo de alta energía parece tener una longitud contraída, o comprimida, a lo largo de su dirección de movimiento. Como resultado, los gluones dentro del núcleo aparecen para un observador estacionario como una "pared gluónica" que viaja cerca de la velocidad de la luz. A energías muy altas, la densidad de los gluones en esta pared se ve que aumenta mucho. A diferencia del plasma de quark-gluones que se produce en la colisión de dichas paredes, el condensado de gluones describe las propias paredes, y es una propiedad intrínseca de las partículas que sólo puede observarse en condiciones de alta energía como las del RHIC y posiblemente también en el "Gran Colisionador de Hadrones".

Varias teorías predicen nuevos estados de la materia a muy altas energías. Un estado desconocido ha creado la asimetría de bariones en el universo, pero se sabe poco sobre él. En la teoría de cuerdas se predice una temperatura de Hagedorn para las supercuerdas a unos 10 ³⁰ K, donde se producen copiosamente. A la temperatura de Planck (10 ³² K), la gravedad se convierte en una fuerza significativa entre las partículas individuales. Ninguna teoría actual puede describir estos estados y no pueden producirse con ningún experimento previsible. Sin embargo, estos estados son importantes en cosmología porque el universo puede haber pasado por ellos en el Big Bang.

La singularidad gravitacional que la relatividad general predice que existe en el centro de un agujero negro no es una fase de la materia; no es un objeto material en absoluto (aunque la masa-energía de la materia contribuyó a su creación), sino una propiedad del espacio-tiempo. Dado que el espacio-tiempo se rompe allí, la singularidad no debe considerarse una estructura localizada, sino una característica topológica global del espacio-tiempo.​ Se ha argumentado que las partículas elementales tampoco son fundamentalmente materiales, sino que son propiedades localizadas del espacio-tiempo.​ En la gravedad cuántica las singularidades pueden marcar, de hecho, transiciones a una nueva fase de la materia.​

Existen otros posibles estados de la materia; algunos de estos sólo existen bajo condiciones extremas, como en el interior de estrellas muertas, o en el comienzo del universo después del Big Bang o gran explosión:

Véase también

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Estado de agregación de la materia - Wikipedia, la enciclopedia libre

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En física y química se observa que, para cualquier sustancia o mezcla, modificando su temperatura o presión, pueden obtenerse distintos estados o fases, denominados estados de agregación de la materia, en relación con las fuerzas de unión de las partículas (moléculas, átomos o iones) que la constituyen.​ Todos los estados de agregación poseen propiedades y características diferentes; los más conocidos y observables cotidianamente son cuatro, llamados fases sólida, líquida, gaseosa​ y plasmática.​ También son posibles otros estados que no se producen de forma natural en nuestro entorno, por ejemplo: condensado de Bose-Einstein,​ condensado fermiónico y estrellas de neutrones.

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Te explicamos qué es un sólido, un líquido y un gas, las características específicas de cada uno y cómo se pasa de un estado a otro.

¿Qué es un sólido, un líquido y un gas?

Toda materia que existe en el universo conocido se presenta en un estado físico determinado, dependiendo de sus condiciones internas de energía (lo cual determina el grado de cohesión de sus partículas) y de las condiciones de temperatura y de presión del medio que la rodea.

A estos distintos estados físicos se los conoce científicamente como estados de agregación de la materia y se reconocen tres estados principales: el estado sólido, el líquido y el gaseoso, o sea, sólidos, líquidos y gases. Existen otros estados conocidos, como el plasma o el condensado Bose-Einstein, pero son muy poco frecuentes en nuestro día a día, y algunos existen únicamente en el laboratorio.

A nuestro alrededor, toda la materia presenta espontáneamente alguno de estos tres estados físicos principales (sólido, líquido o gaseoso) pero, a través de la alteración de sus propiedades físicas como la temperatura y la presión, es posible llevarla de un estado a otro, siempre a través de la adición o sustracción de energía a sus partículas. A dicho procedimiento se le conoce como proceso de cambio de fase o cambio de estado de agregación.

Por otro lado, cada estado de la materia presenta sus propias características y propiedades físicas, dependiendo de la naturaleza de la sustancia que compone a la materia en estudio. Sin embargo, nunca debemos confundir el estado físico de la materia con su composición química: el agua (H ₂O) conservará su fórmula química aunque esté en forma líquida, sólida o gaseosa ( vapor).

Los cambios entre una y otra fase tampoco alteran en absoluto la composición atómica de la sustancia (por lo tanto, no son reacciones químicas), pero sí sirven para separar mezclas, por ejemplo, valiéndose de la diferencia de propiedades físicas entre sus componentes.

Puede servirte: Estados del agua

Los sólidos

Los sólidos son fácilmente reconocibles porque se oponen activamente al cambio de forma y de volumen, dado que sus partículas se encuentran muy juntas y muy ordenadas, y presentan una enorme cohesión que les permite muy poca movilidad. Por eso, no podemos deformar fácilmente la mayoría de los sólidos. Los sólidos tienden siempre a conservar su estructura bien definida e invariable.

Algunas características de los sólidos:

Presentan una forma concreta, con límites bien definidos, y tienden a conservarla.

Presentan una alta densidad y un volumen propio.

Pueden flotar o sumergirse al ser arrojados a un líquido.

Son más o menos flexibles o rígidos, o sea, admiten (o no) cierto margen de deformación antes de romperse.

Son dúctiles, maleables o frágiles, dependiendo de si pueden moldearse en hilos, planchas o si tienden a romperse ante una fuerza continua.

Son incompresibles, resistentes a la fragmentación y no fluyen.

Los sólidos surgen como consecuencia de procesos de solidificación o congelamiento de líquidos, o deposición (o sublimación inversa) de gases. Además, pueden fundirse en líquidos o sublimarse en gases a través de la inyección de energía y de condiciones de presión adecuadas.

Más en: Estado sólido

Los líquidos

Los líquidos pueden entenderse como un estado intermedio entre la rigidez de los sólidos y la volatilidad de los gases. Su principal rasgo es la capacidad de fluir y el hecho de no tener una forma propia, sino de adquirir la forma del recipiente que los contenga. Esto se debe a que sus átomos presentan una cohesión mucho menor a la de los sólidos, sin perder del todo la unión entre ellos.

Sus principales características son:

Presentan fluidez, o sea, pueden desplazarse sobre una superficie inclinada.

No presentan forma fija, ni memoria de estructura, pero sí un volumen propio y constante. Por lo tanto, son poco compresibles.

Tienen tensión superficial (resistencia inicial a la penetración) y capilaridad.

Generalmente se dilatan ante el calor y se contraen ante el frío (excepto el agua).

Presentan viscosidad, o sea, cierto grado de adhesión entre sus partículas y resistencia al movimiento.

Los líquidos surgen como consecuencia de la fusión o el derretimiento de un sólido, o la condensación o la licuefacción (compresión extrema) de un gas. Por el contrario, para llevarlos al estado sólido se necesita congelarlos o solidificarlos de algún modo, y para volverlos gas basta con someterlos a evaporación (o vaporización).

Más en: Estado líquido

Los gases

Por último, los gases presentan el estado más volátil de la materia, en el que las partículas están más separadas y dispersas que en los otros dos estados, y se mueven con mucha más velocidad. La atracción entre ellas es tan baja que los gases tienden a expandirse hasta llenar los espacios que los contienen, y el espacio entre sus partículas es tal que pueden ser comprimidos enormemente.

Sus características fundamentales son:

Tienen muy poca densidad, que permite mucha compresión.

No tienen forma ni volumen propios.

Las fuerzas gravitacionales prácticamente no afectan a sus partículas, que se mueven con inmensa libertad.

Su densidad experimenta importantes cambios con la temperatura y la presión.

Son capaces de fluir, al igual que los líquidos.

Los gases son el producto de distintos procesos de sublimación de los sólidos, o bien de evaporación de líquidos, y pueden conducirse al estado sólido mediante la deposición, y al líquido mediante la condensación (o la licuefacción).

Más en: Estado gaseoso

Referencias

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Sólido, líquido y gaseoso: Los estados de la materia

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Sólido, líquido y gaseoso ✓ Te explicamos qué es un sólido, un líquido y un gas, las características específicas de cada uno y cómo se pasa de un estado a otro.

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Los Estados de la materia y los cambios de los estados de la materia - Solido, líquido y gaseoso

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En física y química se denomina cambio de estado a la evolución de la materia entre varios estados de agregación sin que ocurra un cambio en su composición.​ Los tres estados más estudiados y comunes en la Tierra son el sólido, el líquido y el gaseoso; no obstante, el estado de agregación más común, es el plasma, material del que están compuestas las estrellas (si se descarta la materia oscura).

Son los procesos en los que un estado de la materia cambia a otro manteniendo una semejanza en su composición. A continuación se describen los diferentes cambios de estado o transformaciones de fase de la materia:​

Es el paso de un sólido al estado líquido por medio del calor; durante este proceso endotérmico (proceso que absorbe energía para llevarse a cabo este cambio) hay un punto en que la temperatura permanece constante. El "punto de fusión" es la temperatura a la cual el sólido se funde, por lo que su valor es particular para cada sustancia. Dichas moléculas se moverán en una forma independiente, transformándose en un líquido. Un ejemplo podría ser un hielo derritiéndose, pues pasa de estado sólido al líquido.

Esto ocurre porque en la fase sólida las moléculas se mantienen unidas formando una estructura cristalina rígida, de tal manera que la sustancia tiene una forma y volumen definidos.

Solidificación: Es el paso de un líquido a sólido por medio del enfriamiento; el proceso es exotérmico. El "punto de solidificación" o de congelación es la temperatura a la cual el líquido se solidifica y permanece constante durante el cambio, y coincide con el punto de fusión si se realiza de forma lenta (reversible); su valor es también específico.

Vaporización y ebullición: Son los procesos físicos en los que un líquido pasa a un gas. Si se realiza cuando la temperatura de la totalidad del líquido iguala al punto de ebullición del líquido a esa presión al continuar calentando el líquido, este absorbe el calor, pero sin aumentar la temperatura: el calor se emplea en la conversión del agua en estado líquido en agua en estado gaseoso, hasta que la totalidad de la masa pasa al estado gaseoso. En ese momento es posible aumentar la temperatura del gas.

Condensación: Se denomina condensación al cambio de estado de la materia que se pasa de forma gaseosa a forma líquida. Es el proceso inverso a la vaporización. Si se produce un paso de estado gaseoso a estado sólido de manera directa, el proceso es llamado sublimación inversa. Si se produce un paso del estado líquido a sólido se denomina solidificación.

Sublimación: Es el proceso que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido. Un ejemplo clásico de sustancia capaz de sublimarse es el hielo seco.

Es importante hacer notar que en todas las transformaciones de fase de las sustancias, éstas no se transforman en otras sustancias, solo cambia su estado físico.

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

La siguiente tabla indica cómo se denominan los cambios de estado:

También se puede ver claramente con el siguiente gráfico:

El punto de fusión es la temperatura a la cual la materia pasa de estado sólido a estado líquido, es decir, se funde.​

Al efecto de fundir un metal se le llama fusión (no podemos confundirlo con el punto de fusión). También se suele denominar fusión al efecto de licuar o derretir una sustancia sólida, congelada o pastosa, en líquida.

En la mayoría de las sustancias, el punto de fusión y de congelación, son iguales. Pero esto no siempre es así: por ejemplo, el agar-agar se funde a 85 °C y se solidifica a partir de los 31 °C a 40 °C; este proceso se conoce como histéresis.

En geología, se denomina punto de solidus a la temperatura en la que empieza a fundirse una roca y punto de liquidus a la temperatura en la que la fusión es total. Tanto la presencia de agua como una disminución de la presión pueden rebajar los puntos de solidus y liquidus de una roca, facilitando la formación de magmas sin aumentar la temperatura.​

El punto de ebullición es aquella temperatura en la cual la materia cambia de estado líquido a gaseoso.​ Expresado de otra manera, en un líquido, el punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor del líquido es igual a la presión del medio que rodea al líquido. En esas condiciones se puede formar vapor en cualquier punto del líquido.

La temperatura de una sustancia o cuerpo depende de la energía cinética media de las moléculas. A temperaturas inferiores al punto de ebullición, solo una pequeña fracción de las moléculas en la superficie tiene energía suficiente para romper la tensión superficial y escapar. Este incremento de energía constituye un intercambio de calor que da lugar al aumento de la entropía del sistema (tendencia al desorden de las partículas que lo componen).

El punto de ebullición depende de la masa molecular de la sustancia y del tipo de las fuerzas intermoleculares de esta sustancia. Para ello se debe determinar si la sustancia es covalente polar, covalente no polar, y determinar el tipo de enlaces ( dipolo permanente - dipolo inducido o puentes de hidrógeno).

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Cambio de estado - Wikipedia, la enciclopedia libre

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En física y química se denomina cambio de estado a la evolución de la materia entre varios estados de agregación sin que ocurra un cambio en su composición.​ Los tres estados más estudiados y comunes en la Tierra son el sólido, el líquido y el gaseoso; no obstante, el estado de agregación más común, es el plasma, material del que están compuestas las estrellas (si se descarta la materia oscura).

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Ciencia nuclear en detalle

Andrea Galindo, Oficina de Información al Público y Comunicación del OIEA

La energía nuclear es una forma de energía que se libera desde el núcleo o parte central de los átomos, que consta de protones y neutrones. Esta fuente de energía puede producirse de dos maneras: mediante fisión (cuando los núcleos de los átomos se dividen en varias partes) o mediante fusión (cuando estos se fusionan).

La fisión nuclear es el método que se utiliza hoy día en todo el mundo para producir electricidad a partir de energía nuclear, mientras que la tecnología para generar electricidad a partir de la fusión se encuentra en fase de I+D. En el presente artículo se examina la fisión nuclear. Si desea saber más sobre fusión nuclear, haga clic aquí.

¿Qué es la fisión nuclear?

La fisión nuclear es una reacción por la que el núcleo de un átomo se divide en dos o más núcleos más pequeños, liberando al mismo tiempo energía.

Por ejemplo, cuando un neutrón golpea el núcleo de un átomo de uranio 235, este se divide en dos núcleos más pequeños, por ejemplo, un núcleo de bario y un núcleo de criptón, y se liberan dos o tres neutrones. Estos neutrones adicionales golpearán otros átomos de uranio 235 colindantes, que también se dividirán y generarán, a su vez, más neutrones en un efecto multiplicador, desatando así una reacción en cadena en una fracción de segundo.

Cada vez que se produce esta reacción se libera energía en forma de calor y radiación. Ese calor puede transformarse en electricidad en una central nuclear, en un proceso similar al que se emplea para generar electricidad a partir del calor de combustibles fósiles como el carbón, el gas y el petróleo.

¿Cómo funciona una central nuclear?

Dentro de las centrales nucleares, los reactores nucleares y su equipo contienen y controlan las reacciones en cadena, por lo general alimentadas por uranio 235, a fin de producir calor mediante fisión. El calor aumenta la temperatura del refrigerante del reactor, que suele ser agua, para producir vapor. Este se encauza para hacer girar las turbinas, que activan un generador eléctrico con el que se produce electricidad con bajas emisiones de carbono.
Pueden consultarse más detalles sobre los distintos tipos de reactores nucleares de potencia en esta página.

Extracción, enriquecimiento y disposición final del uranio

El uranio es un metal que se encuentra en rocas de todo el mundo. Tiene varios isótopos de origen natural, es decir, formas de un elemento distintas en términos de masa y propiedades físicas, pero con las mismas propiedades químicas. Sus isótopos primordiales son el uranio 238 y el uranio 235. La mayor parte del uranio que hay en el mundo es uranio 238, que no puede producir una reacción de fisión en cadena, mientras que el uranio 235 sí se puede utilizar para producir energía de fisión, pero representa menos del 1 % del uranio mundial.

A fin de que el uranio natural tenga más probabilidades de fisionarse, es necesario incrementar la cantidad de uranio 235 en una determinada muestra, mediante un proceso denominado enriquecimiento de uranio. Una vez enriquecido, el uranio puede utilizarse eficazmente como combustible nuclear en una central durante un período de entre 3 y 5 años, tras lo cual sigue siendo radiactivo y ha de procederse a su disposición final de acuerdo con unas directrices estrictas a fin de proteger a las personas y el medio ambiente. Asimismo, el combustible usado, que también recibe el nombre de combustible gastado, puede reciclarse para dar lugar a otros tipos de combustible y utilizarse como combustible nuevo en centrales nucleares especiales.

¿Qué es el ciclo del combustible nuclear?

Desechos nucleares

La explotación de centrales nucleares produce desechos de diverso grado de radiactividad, que se gestionan de manera diferente según su nivel de radiactividad y su propósito. En esta animación encontrará más información sobre el tema.

Gestión de desechos radiactivos

La próxima generación de centrales nucleares, también llamadas reactores avanzados innovadores, generará muchos menos desechos nucleares que los reactores actuales. Se prevé que estas centrales podrían estar construyéndose para 2030.

Energía nucleoeléctrica y cambio climático

La energía nucleoeléctrica es una fuente de energía de bajas emisiones de carbono, ya que, a diferencia de las centrales de carbón, petróleo o gas, las centrales nucleares no producen prácticamente CO ₂ durante su funcionamiento. Los reactores nucleares generan cerca de una tercera parte del total mundial de electricidad sin emisiones de carbono y son cruciales para lograr los objetivos relacionados con el cambio climático.
Si desea saber más sobre la energía nucleoeléctrica y la transición a una energía limpia, lea este número del Boletín del OIEA.

¿Qué papel desempeña el OIEA?

El OIEA establece y promueve normas internacionales y orientaciones respecto del uso tecnológica y físicamente seguro de la energía nuclear para proteger a las personas y el medio ambiente.

El OIEA presta apoyo a los programas nucleares existentes y nuevos de todo el mundo proporcionando apoyo técnico y promoviendo la gestión del conocimiento. Mediante el enfoque de los hitos, el OIEA facilita conocimientos técnicos especializados y orientaciones, tanto a aquellos países que quieren desarrollar un programa de energía nucleoeléctrica como a los que están clausurándolo.

A través de sus actividades de salvaguardias y verificación, el OIEA vigila que los materiales y tecnologías nucleares no se desvíen de los usos pacíficos.

Las misiones de examen y los servicios de asesoramiento dirigidos por el OIEA ofrecen orientaciones sobre las actividades que deben llevarse a cabo durante el ciclo de vida de producción de energía nuclear: desde la extracción de uranio hasta la construcción, el mantenimiento y la clausura de centrales nucleares y la gestión de los desechos nucleares.

El OIEA gestiona una reserva de uranio poco enriquecido (UPE) en Kazajstán, a la que pueden acudir como último recurso los países que necesiten urgentemente UPE con fines pacíficos.

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¿Qué es la energía nuclear? La ciencia de la energía nucleoeléctrica

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La energía nuclear es una forma de energía que se libera desde el núcleo o parte central de los átomos, que consta de protones y neutrones.

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Energía nuclear: desventajas y peligros | Blog de Fundeen

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En este artículo se tratarán las numerosas desventajas y los riesgos de la energía nuclear y las ventajas de las enegías renovables.

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