A veces llamado el cuarto estado de la materia, el plasma consiste en gas ionizado en el que uno o más electrones no están unidos a una molécula o átomo. Es posible que nunca observe una sustancia tan exótica, pero a diario se encuentra con sólidos, líquidos y gases. Muchos factores afectan en cuál de estos estados existe la materia.
Fuerzas intermoleculares en acción
Los átomos, los bloques de construcción básicos de la materia, se combinan para crear moléculas como el agua. Las fuerzas intermoleculares (IMF) entre moléculas ayudan a determinar la fase de una sustancia. Cuando el IMF es débil, una sustancia suele ser un gas cuando la presión atmosférica es de 1 atm (una unidad de presión atmosférica estándar) y la temperatura es de 25 grados Celsius (77 Fahrenheit). Por el contrario, la sustancia probablemente será un sólido a la misma presión y temperatura cuando el IMF es fuerte.
Sólidos, Líquidos, Gases y Partículas
Las diferentes fases de la materia se comportan de manera única. En un sólido, la atracción entre partículas es mayor que su energía de movimiento; las partículas también están cerca. Las partículas en los líquidos están cerca, pero su energía de movimiento y atracción son aproximadamente las mismas. Finalmente, las partículas de gas están muy separadas y su energía de atracción es menor que su energía de movimiento.
Transiciones de fase
La temperatura, la presión y la composición de una sustancia afectan la forma en que cambia de fase. Un diagrama de fases muestra las fases que asumen diferentes sustancias a distintas temperaturas y presiones. La vaporización, condensación, sublimación, deposición, congelación y fusión son algunas de las formas en que ocurren los cambios de fase. La vaporización ocurre cuando el líquido se convierte en gas, mientras que la condensación describe el proceso en el que el gas se vuelve líquido. Cuando el agua se evapora, se produce la vaporización y el vapor de agua puede volver al estado líquido por condensación. Algunas sustancias, como el dióxido de carbono sólido (hielo seco), pueden pasar directamente del estado sólido al estado gaseoso; los científicos lo llaman sublimación. La deposición es el proceso opuesto: un gas pasa por alto el estado líquido y se convierte en sólido. La congelación está cambiando de líquido a sólido y la fusión está cambiando de sólido a líquido.
Diferencias de fase
Una sustancia puede pasar de líquido a gas por ebullición, de líquido a sólido por congelación y de sólido a líquido por fusión. El hielo, el agua líquida y el vapor de agua pueden estar formados por las mismas moléculas, pero difieren en varios aspectos importantes. Por ejemplo, es difícil comprimir un sólido o un líquido en gran medida, pero puede comprimir fácilmente un gas. Los líquidos y gases adoptan la forma de sus recipientes, pero los sólidos no. Los gases tienen la capacidad adicional de expandirse cuando adoptan la forma de un recipiente y coinciden con el volumen del recipiente.
