EL ESTADO SLIDO DE LA MATERIA El estado slido de la materia se refiere al estado una sustancia de energacondensada por prdida de calor,

con una densidad relativamente alta, una gran cohesin entre sus partculas que es mayor a la repulsin de sus

cargas electromagnticas y una gran resistencia a cambiar su estado de reposo de forma y volumen definidos

cuando no est confinado.

Los slidos se conforman cuando las molculas altamente energizadas con fuerte velocidad y oscilacin en

estado de fusin pierden calor.

Las molculas de los slidos interactan entre s con una fuerza intensa. Estas interacciones pueden estar

organizadas en una estructura cristalina regular (monocristalina o policristalina) o no tener una forma

definida amorfos.

Si durante la solidificacin la prdida de calor produce un cambio lento en el estado de las partculas, stas se

organizarn de forma coherente adoptando una estructura geomtrica o cristalina, y si por el contrario la

solidificacin se da de manera sbita, las partculas se organizarn de forma amorfa, pues no podrn colocarse

de forma homognea como en el caso del vidrio.

EL ESTADO LQUIDO DE LA MATERIA Un lquido es un estado de la materia con una densidad y volumen definidos, pero sin una forma particular

puede cambiar fcilmente si es sometido a una fuerza.

Las cantidades de lquidos se miden en unidades de volumen, principalmente en metros cbicos y sus

divisiones, particularmente el decmetro, conocido como litro. El volumen de un lquido est fijado por su

temperatura y su presin.

La forma de los lquidos es esfrica si sobre ellos no acta ninguna fuerza externa. Al ser sujeto a la fuerza de

la gravedad, la forma de un lquido queda definido por el recipiente que lo contiene.

Las partculas de materia de un lquido tienen menor energa en forma de calor que en su estado gaseoso lo

que les permite unirse con firmeza por electromagnetismocon otras partculas (iguales, generando cohesin

o distintas, generando adhesin) con cierta coherencia en la cercana, sin que dichas uniones sean rgidas y

sin formar estructuras en particulares, lo que le permite al lquido adoptar la forma del recipiente que lo

contiene. Las fuerzas cohesivas de un lquido dependern de la velocidad en la que ocurre la deformacin de

la sustancia.

Dependiendo de la complejidad de las partculas que forman la sustancia y a la proporcin de energa en forma

de calor, se realizarn las uniones moleculares que presentarn una resistencia determinada a fluir, desplazarse

o ser extendidos, es decir, viscosidad.

Por otra parte, los lquidos tienen mayor energa que el de sus enlaces con otras partculas, lo que les permite

fcilmente vibrar, tener movimiento, deslizarse y separarse de forma libre entre s y entre otras partculas, sin

adoptar una forma definida y sin repelerse fuertemente entre s, permitiendo a la sustancia la capacidad de fluir,

es decir, la posibilidad de deformarse para pasar por cualquier orificio o agujero sin necesidad de ejercer una

tensin mecnica.

Estas dos circunstancias de energa le permite a las partculas de los lquidos generar uniones y romperlas

rpidamente. Cuando una molcula de un lquido se separa del resto de las partculas, tiene una alta

probabilidad de encontrarse con una partcula del mismo material para volver a generar uniones.

Los lquidos se forman cuando partculas energizadas (de un gas) se consolidan en un espacio determinado, a

temperatura y presin constantes, perdiendo energa en forma de calor, e iniciando un proceso de condensacin

con la posibilidad de que dichas partculas puedan interactuar entre s por medio de uniones electromagnticas

hasta constituir un arreglo o sustancia.

Al igual que los gases, los lquidos fluyen. Bajo la accin de la gravedad tambin tomarn la forma del recipiente

que los contiene, sin embargo, como sus partculas no se dispersan ni se repelen, no llenan el espacio del

recipiente que los contienen sino que conservan una densidad generalmente constante formando una superficie.

Dentro de un lquido, cada partcula es empujada igualmente en todas direcciones por las molculas vecinas,

resultando en una fuerza neta de cero, con un menor estado de energa que las partculas en la superficie. Las

molculas de un lquido ejercern presin a los lados del recipiente que lo contiene as como en cualquier objeto

dentro de dicho lquido.

En un recipiente sellado, la presin quedar distribuda de forma homognea en toda la superficie del

contenedor.

Bajo una gravedad constante y con una densidad uniforme, a mayor profundidad dentro del lquido, habr mayor

presin.

Las molculas en la superficie del lquido no tienen molculas a los lados, por tanto estn en un mayor estado

de energa. El lquido tender a minimizar su estado deenerga, por lo que las molculas de alta energa en la

superficie tendern a minimizarse, minimizando el rea de la superficie y provocando que la superficie tenga

una forma suave con una tendencia a contraerse para resistir a fuerzas externas, generando tensin

superficial.

La superficie de un lquido ser como una membrana elstica, que permite la formacin de gotas, burbujas, olas

superficiales, y el comportamiento de la accin capilar.

La tensin superficial tambin permite el fenmeno fsico de mojar, es decir, que las molculas de mayor energa

en la superficie se adhieran a otras molculas distintas.

La tensin superficial permite que un objeto flote en un lquido aunque sea ms denso que el lquido. Tambin

permite la capilaridad, es decir, la capacidad de subir por tubos de dametros muy pequeos donde la fuerza de

cohesin es superada por las fuerzas de adhesin.

Como las molculas en un fludo ya estn unidas, es muy difcil comprimirlas, por lo que se dice que los lquidos

tienen un volumen constante a menos que sea sometido a temperaturas muy altas. Los lquidos generalmente

se dilatan al aumentar su temperatura y pierden volumen cuando se enfran.

Los lquidos pueden ser miscibles si se mezclan con otros de forma homognea o inmiscibles cuando son

incapaces de mezclarse. A diferencia de los gases, los lquidos no siempre se mezclan con otros lquidos o

gases con los que interactan.

A medida que las partculas de un lquido tengan menor energa que la de sus enlaces, la distancia entre las

molculas ser ms pequea y las uniones intermoleculares sobrepasarn la capacidad de movimiento y

vibracin de las molculas.

Si el lquido pierde suficiente calor para alcanzar su punto de fusin, se conformar una estructura rgida por el

encadenamiento de las uniones, formando la cristalizacin slidos (a menos que ocurra un superenfriamiento).

Si este enfriamiento se da de forma repentina, habr la posibilidad de que se conforme unslido amorfo.

De la misma manera, a travs de la aplicacin de energa de calor en un slido, se puede provocar la vibracin

y el movimiento en las partculas, hasta que los enlaces intermoleculares quedan sobrepasados por la vibracin

de las molculas, aumentando la distancia entre las molculas. Si el slido es energizado lo suficiente hasta

sobrepasar su punto de fusin, el material se har lquido.

Si se aplica energa de calor en un lquido hasta alcanzar el punto de ebullicin, las molculas vibrarn de tal

forma que las fuerzas cohesivas que las unen se rompern, y se repelern, aumentando la distancia entre s,

hasta que el lquido pase a su estado gaseoso (a menos que ocurra un supercalentamiento).

La densidad de un lquido es ms cercana a la de un slido y mucho ms alta que la de un gas, por lo que el

slido y el lquido normalmente se llaman materia condensada.

La principal diferencia entre un lquido y un slido es la forma en la que responden a las fuerzas de corte o

tensin. La densidad de la materia cambia la estructura de los enlaces de una sustancia. Mientras menor

densidad tengan los lquidos menor respuesta al corte o a la tensin.

Los lquidos no presentan resistencia a la tensin, ni se fracturan, pero al ser sometidos a una fuerza, se dividen

fcilmente y son capaces de crear nuevas superficies y rpidamente deshacerlas, mientras que los slidos

oponen resistencia a cambiar su forma.

Muchos gases pueden ser licuificados por enfriamiento, produciendo lquidos como oxgeno lquido, nitrgeno

lquido, hidrgeno lquido y helio lquido. El Dixido de carbono slo puede ser licuificado a presiones arriba de

5.1 atmsferas.

Aunque el agua lquida es abundante en la Tierra, siendo el ocano la principal caracterstica de la Tierra si es

vista desde el espacio exterior ms all de la Luna, este estado de materia es el menos comn en el universo

conocido porque los lquidos requieren un rango de temperatura/presin muy angosto para existir. La mayora

de la materia en el universo est en forma gaseosa con trazos de materia slida detectable como las nubes

interestelares o en plasma en las estrellas como el Sol.

Los lquidos son esenciales para que ocurra la vida porque facilitan el intercambio de materia y energa. Los

lquidos son claves en la disolucin y mezcla de compuestos, adems que gracias a ellos ocurren las reacciones

bio-qumicas (que no ocurren en los slidos) y que son muy ineficientes en los gases. El lquido ms comn en

la Tierra es el agua.

Los lquidos son utilizados como lubricantes (como el aceite por su viscosidad), solventes (como jabones,

pinturas o adhesivos) y enfriantes (por su gran conductividad trmica y su habilidad de fluir). En sistemas

hidrulicos, los lquidos son usados para transmitir energa.

Los lquidos son el principal componente de los sistemas hidrulicos que atienden a la Ley de Pascal para

proveer energa de fluidos. Los aparatos como bombas convierten el movimiento de lquidos en trabajo

mecnico desde la antigedad.

EL ESTADO GASEOSO DE LA MATERIA El estado gaseoso de la materia es una forma de la materia en el que sus partculas se encuentran en un alto

estado de energa, lo que hace que stas vibren rpidamente, que experimenten una fuerte repulsin entre s,

y que tiendan a separarse lo ms posible con un desplazamiento vectorial de gran velocidad hacia direcciones

aleatorias.

El estado gaseoso, junto con el plasma, es el estado ms abundante en el universo, con algunas trazas

de materia slida, debido a que en su gran mayora abundan fundamentalmente el Hidrgeno y el Helio.

Las partculas de los gases cambiarn su direccin por accin de la gravedad, al interactuar con otras partculas,

o con campos electromagnticos, u otra forma de energa externa.

Las partculas de gas cargadas electromagnticamente con la misma polaridad se repelen, mientras que las

partculas cargadas con polaridad opuesta se atraen.

El estado gaseoso se reconoce como un estado de la materia entre el estado lquido(menores niveles de

energa) y el plasma (mayores niveles de energa). Debido a que las partculas de un gas estn ampliamente

separadas entre s, tendrn uniones intermoleculares ms dbiles que los lquidos y los slidos.

Cuando las partculas de un gas pierden energa en forma de calor, se condensarn o licuefarn pudiendo

transformarse en lquidos.

Por otra parte, si las partculas de un gas aumentan su nivel de energa, por tanto su vibracin, perdern sus

electrones y pasarn al estado de materia llamado plasma.

Las partculas del estado gaseoso estn prcticamente libres y tienen un alto nivel de energa, suficiente para

conservar sus electrones y posiblemente hacer interacciones con otras partculas, generalmente para

reaccionar o deslizarse a travs de ellas, por lo que se dice que los gases fluyen de zonas con mayor presin

hacia zonas de menor presin.

El comportamiento de los gases vara de acuerdo a la estructura del ncleo sus partculas, su simetra, su

tamao, su masa atmica, la cantidad de energa cintica en sus partculas, las caractersticas de carga

electromagntica y de su campo electrosttico, as como de sus uniones electromagnticas con otras partculas

(en caso de compuestos).

Mientras ms sencilla sea su estructura molecular y menor sea su reactividad (gases nobles monoatmicos

como helio o en compuestos simples como el metano delgas natural) su comportamiento se acerca ms al ideal

de un gas. Los gases como el butano del gas natural, debido a su composicin molecular ms compleja tienen

un comportamiento mucho menos ideal, por lo que para describir su comportamiento se requiere hacer

consideraciones ms complejas.

A temperatura y presin del ambiente, los ejemplos de gases pueden ser elementos como el hidrgeno,

oxgeno, nitrgeno, cloro, fluor y los gases nobles, pero tambin pueden ser compuestos como el dixido

de carbono, dixido de nitrgeno, ozono, propano o mezclas como el aire.

Si un gas no est confinado, sus partculas se dispersarn a gran velocidad lo ms posible hacia el espacio (no

hasta el infinito) sin una forma definida hasta que pierdan suficiente energa cintica por interaccin con otros

campos electromagnticos o colisin con otras partculas, que cambiarn su curso o permitirn su

condensacin.

La temperatura de cualquier sistema fsico est relacionada al movimiento de las partculas que lo componen.

La velocidad de la partcula de gas es proporcional a su energa en cantidad de calor. La temperatura de un gas

se mide en relacin a la energa cintica promedio de sus partculas en movimiento.

Al aadir energa en forma de calor a las partculas de un gas, stas aumentarn su energa cintica, por tanto

la velocidad de su movimiento y vibracin, aumentando la posibilidad de interacciones y colisiones con las

paredes del recipiente contenedor (aumentando la presin en el recipiente que si es flexible aumentar su

volumen) y con otras partculas alrededor (aumentando la reactividad).

Debido a la gran repulsin que existe entre las partculas de un gas, stas tendern a separarse, por lo que

dejarn enormes espacios entre ellas, permitiendo que los gases confinados puedan comprirmise fcilmente en

gran medida.

El trmino presin en los gases se refiere a la fuerza promedio por unidad de rea que ejerce el gas en la

superficie de su contenedor.

Las molculas de un gas colisionan elsticamente entre s y contra las paredes del recipiente que las

contiene, contra las que ejercen una presin permanente.

La presin es la suma de los componentes normales de fuerza ejercido por las partculas impactando en las

paredes del contenedor, dividido por el rea de la superficie de la pared.

Cuando las partcula de un gas tienen una carga magntica o una fuerza intermolecular, se influenciarn

gradualmente entre s a medida que se reduzca el espacio entre ellos.

La gravedad actuar en las partculas de los gases. Su influencia siempre actuar, pues las partculas de gases

estn compuestas de materia, pero ser perceptible cuando sus partculas conformen masas de cierto volumen

y cuando sus cargas electromagnticas queden anuladas por cargas electromagnticas de polaridad inversa.

Los gases son reactivos qumicamente debido a que las partculas se encuentran en movimiento continuo,

colisionando entre s, facilitando el contacto y la posible interaccin con otras sustancias. Esta circunstancia

dificulta encontrar gases en estado puro en la naturaleza.

Si el gas queda contenido en un recipiente, sin importar la cantidad de sustancia dentro del contenedor, sus

partculas tendern a distribuirse para ocupar la totalidad del espacio a gran velocidad y tomar la forma del

recipiente contenedor, con una densidad uniforme, incluso en la presencia de gravedad.

El comportamiento de un gas en un sistema cerrado est relacionado con la presin, el volumen y la temperatura

de forma similar en una gran variedad de condiciones por lo que para comprender su comportamiento se han

realizado modelos simplificados que relacionan estas variables en gases ideales.

En general, se dice que el volumen de los gases ser inversamente proporcional a la presin.

Si la presin se mantiene constante, el volumen que ocupa el gas ser directamente proporcional a su

temperatura.

A un volumen constante, la presin de un gas ser directamente proporcional a su temperatura.

Los gases tienen baja densidad y baja viscosidad. La viscosidad de los gases se presenta por cuanto pueden

adherirse a otras molculas conformando una capa en la superficie de un objeto en movimiento y deslizndose

a travs de ella, generando resistencia y friccin.

En la superficie del objeto en movimiento, las partculas de un gas se adhieren de forma esttica, aadindose

a la forma del objeto y conformando una nueva forma y una nueva superficie que interactuar con el resto de

las molcula a medida que el cuerpo se acerca.

Este comportamiento cambia con respecto a la velocidad del objeto en movimiento.