LA MATERIA SE PUEDE PRESENTAR EN DIFERENTES ESTADOS DE AGREGACIÓN  
 

Habitualmente distinguimos entre los estados sólido, líquido y gaseoso. Para que una sustancia pueda cambiar de un estado a otro, es necesario aceptar que la materia debe estar hecha de partículas que pueden juntarse o separarse, dando lugar a estructuras ordenadas (sólidos) o desordenadas (gases) sin que cambie la naturaleza de esas partículas.

Los cambios de estado más habituales son:

FUSIÓN: PASO DE SÓLIDO A LÍQUIDO

VAPORIZACIÓN: PASO DE LÍQUIDO A GAS. PUEDE OCURRIR POR EVAPORACIÓN A CUALQUIER TEMPERATURA O POR EBULLICIÓN A LA TEMPERATURA DE EBULLICIÓN

CONDENSACIÓN: PASO DE GAS A LÍQUIDO

SOLIDIFICACION: PASO DE LÍQUIDO A SÓLIDO

En los sólidos y los líquidos las partículas están muy próximas, sin embargo en los gases las partículas están muy separadas. Eso explica que los líquidos y los sólidos sean incompresibles y los gases, sin embargo, compresibles. Si comprimimos un gas sus partículas podrán aproximarse ya que entre ellas hay mucho espacio vacío. Eso no ocurre en sólidos y líquidos.

En la siguiente simulación del CNICE podrá comprobarlo.

Aunque pueda sorprenderle, en general todas las sustancias pueden estar en los tres estados de agregación. El aire, considerado como ejemplo de gas, puede licuar y solidificar. Efectivamente, podemos tener hielo de aire y romperlo de un golpe como se hace con el hielo de agua. De igual modo, el hierro, considerado como ejemplo de sólido, puede licuar o vaporizar si las condiciones ambientales lo permiten. A continuación tiene una tabla de puntos de fusión y ebullición, en ella podrá comprobar que (a presión 1 atm) el oxígeno es sólido por debajo de -218,6 ºC. Es una temperatura baja pero perfectamente alcanzable. De igual manera podrá comprobar que el oxígeno es un líquido entre -218,6 ºC y -182,8 C. Eso quiere decir que el oxígeno hierve a -182,6 ºC. Quizás le sorprenda que alguna sustancia pueda hervir a una temperatura tan baja. Normalmente asociamos hervir a temperatura elevada, pero eso no es cierto siempre.

El estado de agregación de una sustancia, por tanto, lo imponen las condiciones de presión y temperatura a las que esté sometida. Un ejemplo muy bonito es el caso de Titán, uno de los satélites de Saturno. En él existen mares de metano, incluso se produce lluvia de metano. Para nosotros podría resultar sorprendente porque el metano es un gas en la Tierra. Sin embargo, las condiciones de presión y temperatura en Titán provocan que el metano pueda ser líquido.

Un aspecto muy importante que no podemos pasar por alto es qué ocurre con la temperatura durante los cambios de estado. Como podrás ver en la siguiente simulación del CNICE, cuando una sustancia cambia de estado la temperatura no cambia.

Hemos dejado para el final los diagramas de fase. Un diagrama de fases muestra los estados de agregación de una sustancia en diferentes condiciones de presión y temperatura. Por ejemplo, el siguiente diagrama de fases del agua muestra que a la presión de 1 atm el agua pasa de sólido a líquido a 0 ºC y que pasa de líquido a gas a 100 ºC (línea roja). Sin embargo, si la presión fuera inferior (como ocurre en lo alto de una montaña) el agua fundiría a una temperatura algo mayor que 0 ºC y herviría a una temperatura inferior a 100 ºC. El intervalo de temperaturas en las que existiría el líquido se estrecharía. De hecho, por debajo de una presión de 0,006 atm no existe el agua líquida, el agua sólida pasa directamente a gas (sublimación). En el vacío el hielo sublima.

EL HIELO SECO (HIELO DE DIÓXIDO DE CARBONO) SUBLIMA A TEMPERATURA AMBIENTE

 

-Densidad

- Estados de agregación de la materia

-Clasificación de la materia

- Mezclas y sustancias puras

- Métodos de separación de mezclas

- ¿Qué es un elemento químico?

- Compuestos químicos

- Moléculas y redes cristalinas

 

 

Con esta simulación podrá calcular las necesidades energéticas durante el calentamiento del agua