¿Que sucede? – Definición, Estados, Clasificación y Propiedades

Los tres estados básicos de la materia son sólido, líquido y gaseoso. Todos los materiales con los que entramos en contacto a diario (desde helado hasta sillas y agua) están compuestos de materia. Sobre la base de las fuerzas intermoleculares y la disposición de las partículas, la materia se puede clasificar en tres estados: sólido, líquido y gaseoso. Estos tres tipos de materia se pueden convertir de un estado a otro modificando ciertos factores ambientales (aumentando o disminuyendo la presión y la temperatura, por ejemplo). Al aumentar la temperatura, por ejemplo, el hielo se puede transformar de sólido a agua líquida. 

La transición de fases también caracteriza el estado de la materia. El proceso de transición indica un cambio estructural y puede identificarse por un cambio repentino en las propiedades. Un estado de cosas distinto es cualquier conjunto de estados que está separado de cualquier otro conjunto de estados por una transición de fase.

Asunto

La materia se define como cualquier cosa que ocupa espacio y tiene masa. 

Los átomos son los componentes básicos de toda la materia, y consisten en protones, neutrones y electrones. La energía química es un tipo de energía potencial que mantiene unidos a los átomos y moléculas. “Cualquier cosa con masa y volumen” se define como materia (ocupa espacio). No es difícil demostrar que la mayoría de los productos con los que interactuamos a diario tienen masa y ocupan espacio.

Estados de materia

Una de las distintas formas que toman las diversas fases de la materia es la condición de la materia. En la vida cotidiana se pueden encontrar cuatro estados de la materia: sólido, líquido, gas y plasma. Se cree que muchos otros estados, como el condensado de Bose-Einstein y la materia degenerada de neutrones, existen solo en materia extremadamente fría o densa. Se cree que otros estados, como los plasmas de quarks y gluones, son posibles, pero todavía se consideran teóricos por el momento.

Los estados del dispositivo son gaseoso, líquido o sólido. Los sólidos tienen un enlace atómico estrecho y una alta viscosidad, lo que da como resultado una forma rígida. La mayoría de los sólidos son cristalinos en el sentido de que tienen una estructura atómica periódica tridimensional; sin embargo, algunos sólidos (como el vidrio) carecen de esta disposición periódica y, por lo tanto, no son cristalinos o son amorfos.

Las partículas (iones, átomos o moléculas) en el sólido están muy juntas. Las fuerzas entre las partículas son tan fuertes que las partículas solo pueden vibrar y no pueden moverse libremente. Como resultado, el sólido tiene una forma y un volumen consistentes y definidos. Los sólidos solo pueden cambiar de forma al aplicarles fuerza como si estuvieran rotos o cortados. Un líquido es un fluido casi incompresible que se adapta a la forma de su recipiente mientras mantiene un volumen (casi) constante independientemente de la presión. Si la temperatura y la presión permanecen constantes, se define el volumen. Cuando un sólido se calienta más allá de su punto de fusión, se vuelve líquido cuando la presión supera el punto triple del material. Las moléculas de un gas tienen suficiente energía cinética para que el impacto de las fuerzas intermoleculares sea pequeño (o cero en el gas ideal) y la distancia normal entre moléculas adyacentes sea mucho mayor que el tamaño molecular. El gas no tiene forma ni volumen distintos, pero llena completamente el recipiente en el que está contenido.

Sólidos

Uno de los tres estados fundamentales de la materia es sólido. Un sólido se forma a partir de un líquido o gas porque la energía de los átomos disminuye a medida que adoptan una estructura tridimensional algo organizada. 

Los sólidos tienen características que los distinguen de los líquidos y los gases. Todos los sólidos, por ejemplo, pueden soportar fuerzas aplicadas perpendiculares o paralelas a una superficie (es decir, cargas normales o de corte, respectivamente). Tales propiedades están determinadas por las propiedades de los átomos que forman el sólido, cómo se organizan esos átomos y las fuerzas que existen entre ellos. 

Las propiedades de los sólidos son:

1. Uno de los estados fundamentales de la materia es el estado sólido.
2. La rigidez de los sólidos los distingue de los líquidos y gases.
3. Debido a las fuertes fuerzas intermoleculares, las moléculas de los sólidos están estrechamente empaquetadas y solo oscilan alrededor de sus posiciones medias.
4. Los líquidos y gases, por otro lado, tienen la propiedad de fluidez y pueden fluir fácilmente.
5. Los sólidos son estados de la materia que tienen una forma y un volumen definidos, así como una estructura rígida.
6. Los sólidos tienen la menor compresibilidad y expansión térmica de cualquier material. El hierro es un ejemplo.

Líquidos

Las propiedades físicas más visibles de un líquido son la retención de volumen y la adaptación a la forma de su recipiente. Cuando se vierte una sustancia líquida en un recipiente, toma la forma del recipiente y permanecerá dentro mientras la sustancia sea líquida. Además, cuando se vierte un líquido de un recipiente a otro, conserva su volumen pero no su forma (siempre que no haya vaporización o cambio de temperatura). 

Estas propiedades son útiles para distinguir entre los estados líquido y sólido. Los gases, por ejemplo, se expanden para llenar su recipiente hasta el punto en que su volumen es igual al del recipiente. Al mover sólidos de un recipiente a otro, estos mantienen su forma y volumen. 

Sus propiedades son:

1. Debido a las fuerzas intermoleculares débiles, las moléculas en un líquido están muy juntas.
2. Estas fuerzas son más débiles en los sólidos pero más fuertes en los gases.
3. Las moléculas líquidas tienen mucho espacio entre ellas, lo que les permite fluir fácilmente.
4. Los líquidos tienen un volumen fijo y pueden adoptar fácilmente la forma de un recipiente.
5. La conversión de sólidos a líquidos ocurre cuando la temperatura de los sólidos se eleva hasta el punto en que los sólidos comienzan a derretirse.
6. En general, la densidad de los líquidos se encuentra entre las densidades de los sólidos y los gases. Los líquidos tienen una compresibilidad y expansión térmica ligeramente más altas que los sólidos.
7. El agua es un ejemplo.

gases

Los gases son notables porque parecen no tener estructura alguna. No tienen un tamaño definido ni una forma definida, mientras que los sólidos ordinarios tienen tanto un tamaño definido como una forma definida, y los líquidos tienen un tamaño o volumen definido, aunque su forma se adapte a la del recipiente en el que se colocan. 

Los gases llenarán por completo cualquier recipiente cerrado; sus propiedades están determinadas por el volumen del recipiente más que por su forma. Sus propiedades son:

1. Las distancias entre las moléculas son grandes en este estado de la materia.
2. Las fuerzas intermoleculares que existen entre ellos son insignificantes.
3. Como resultado, los movimientos de traslación, rotación y vibración son prominentes en los gases.
4. Los gases no tienen forma ni volumen fijos.
5. También son muy comprimibles y tienen una alta expansión térmica.
6. El oxígeno es un ejemplo.

Plasma

El plasma es un tipo de materia que no se ve comúnmente. El plasma está formado por partículas con una energía cinética muy alta. La electricidad se usa para ionizar los gases nobles, lo que da como resultado signos brillantes que son esencialmente plasma. Las estrellas son formas sobrecalentadas de plasma.

Condensados ​​de Bose-Einstein

Los condensados ​​de Bose-Einstein se descubrieron en 1995 como resultado de los avances tecnológicos. Carl Wieman y Eric Cornell usaron imanes y láseres para enfriar una muestra de rubidio a unos pocos grados por debajo del cero absoluto. El movimiento de las moléculas se vuelve despreciable a la temperatura especificada. A medida que la energía cinética disminuye, los átomos ya no permanecen separados y comienzan a agruparse. Cuando los átomos se combinan, forman un superátomo. A medida que la luz pasa a través de un BEC, se ralentiza, lo que permite a los científicos aprender más sobre la naturaleza de la luz como onda y partícula. Los BEC también exhiben propiedades superfluidas, lo que implica que fluyen sin fricción.

Ejemplos de preguntas

Pregunta 1: ¿Puede la materia existir en dos estados a la vez?

Responder:

La presión tiene la capacidad de cambiar el estado de la materia. Ciertos asuntos varían con frecuencia, pero a menudo solo ocurren en dos estados y requieren asistencia humana y técnica para avanzar a través de las tres etapas. El agua es la única sustancia en el planeta que puede existir naturalmente en los tres estados: sólido, líquido y aceite.

Pregunta 2: ¿Es la luz una cuestión?

Responder:

La luz es un tipo de energía, no materia. Los átomos forman la materia. La luz, de hecho, es radiación electromagnética. Se crea un campo magnético cuando se mueve una carga eléctrica o electrones (corriente eléctrica), y un campo magnético cambiante crea un campo eléctrico o eléctrico.

Pregunta 3: ¿Cómo clasificamos la materia?

Responder:

Las propiedades físicas y químicas se pueden utilizar para clasificar la materia. La materia se define como algo que ocupa espacio y tiene masa. Sólido, líquido y gaseoso son los tres estados de la materia. La conversión de un material de un estado a otro sin cambiar su composición química se conoce como transición física.

Pregunta 4: ¿Cómo se compone la materia?

Responder: 

Las partículas pequeñas también forman materia. Los átomos son las partículas subatómicas que componen la materia. Los átomos son invisibles porque son muy pequeños. La mayoría de los átomos se combinan para formar la sustancia visible.

Pregunta 5: ¿Por qué son importantes los 3 estados de la materia?

Responder:

Comprender la naturaleza de las partículas de la materia es fundamental. La materia está compuesta de átomos y moléculas, no de “pequeños fragmentos sólidos” o pequeñas gotas de líquido. Las propiedades físicas de tales átomos y moléculas determinan su estado.