10 Características de los

Estados Sólido, Líquido y Gaseoso

Te explicamos qué son los estados sólido, líquido y gaseoso, con ejemplos y tipos de cada uno. Además, los cambios de estado.

tres estados solido liquido gaseoso
Son las formas en que la materia puede presentarse, según la relación entre sus partículas.

¿Qué son los estados sólido, líquido y gaseoso?

Cuando hablamos de estados de agregación de la materia, se trata de las formas en que la materia puede presentarse, dependiendo de la relación que haya entre las partículas que la componen. Se conocen generalmente tres, también referidos como fases: el estado sólido, líquido y gaseoso.

Esta configuración determina propiedades físicas de la materia diferentes entre sí. Aunque las sustancias sean químicamente idénticas, las diferencias físicas son drásticas. Esto puedo observarse por ejemplo el agua líquida, en estado sólido (hielo) o en estado gaseoso (vapor).

También existen otros menos frecuentes. Entre ellos están el estado plasmático o los supersólidos, pero estas formas no se producen espontáneamente en la naturaleza, sino en laboratorios.

  1. El estado sólido

La materia en estado sólido presenta sus partículas muy unidas por fuerzas de atracción de gran intensidad.

Es decir, que las partículas están muy próximas unas a otras y vibran con lentitud.

Se comportan como un cuerpo único, con gran cohesión, mayor densidad que otros estados y una forma constante.

Los cuerpos sólidos son resistentes a la fragmentación y están dotados de memoria de forma, esto es, que tienden a permanecer siempre iguales a sí mismos.

Los sólidos tienen baja o nula fluidez, porque conservan su forma ante todo. En general no pueden comprimirse, ya que sus partículas están lo más juntas posible. Cuando se los rompe o se los fragmenta, se obtienen nuevos objetos sólidos de menor tamaño.

Ampliar: Estado sólido

  1. Tipos de sólidos y ejemplos

tipos de solidos
Los sólidos se clasifican según la organización de sus partículas.

Existen dos tipos de sólidos, de acuerdo a la forma en que se ordenan sus partículas:

  • Cristalinos. Se componen de celdillas organizadas de manera geométrica, por lo que suelen tener una forma regular, precisa, en base a un patrón.
  • Amorfos o vítreos. Como sus partículas no se juntan en una estructura ordenada o en un patrón determinado, su forma suele ser irregular y variada, conforme a las condiciones en que se produjeron.

Algunos ejemplos de sólidos son: los minerales, los metales, los huesos, la madera, el vidrio.

  1. El estado líquido

liquidos
Por su gran fluidez, pueden filtrarse por pequeños huecos.

En el caso de los líquidos sus partículas siguen estando unidas mediante fuerzas de atracción, pero éstas son mucho más débiles y desordenadas que las de los sólidos. Por esa razón los líquidos no logran preservar una forma fija, ni estable, ni tienen tanta cohesión y resistencia.

Así, obtienen la forma del envase que los contenga y tienen una gran fluidez, de hecho, pueden introducirse y extraerse por espacios pequeños. Su tensión superficial que hace que se adhieran a los objetos, y esta es la razón por la que el agua moja.

Los líquidos son poco compresibles y tienen volumen propio. Además, con la excepción del agua, suelen contraerse cuando se los enfría.

Ampliar: Líquidos

  1. Tipos de líquidos y ejemplos

liquidos ejemplos
La brea se utiliza en estado líquido.

Los líquidos se clasifican de acuerdo a su fidelidad a los principios físicos descritos por Isaac Newton en sus estudios sobre la viscosidad. Pueden ser:

  • Fluidos newtonianos. Cumplen con lo previsto por Newton, manteniendo su viscosidad constante. Se trata de los fluidos más sencillos de describir, que mientras más densos son, más lento fluyen.
  • Fluidos no newtonianos. Se trata de un tipo especial de fluidos que no cumplen con las ecuaciones de Newton, pues su viscosidad u oposición al flujo depende de factores externos (de la fuerza que se les aplique), por lo que tienen solo una viscosidad aparente. Estos fluidos se obtienen casi siempre artificialmente.

Ejemplos de líquidos son: el agua, el mercurio, la sangre, el café, el alcohol, brea.

  1. El estado gaseoso

Las partículas de los gases se encuentran en un estado caótico de dispersión y de alejamiento tal, que se mantienen juntas con dificultad. La fuerza de atracción entre ellas es débil, por lo que los gases ocupan un volumen mucho mayor que los líquidos y los sólidos.

Las sustancias en estado gaseoso tienden a expandirse hasta ocupar la totalidad del espacio que los contiene. Los gases además carecen de forma fija y también de volumen fijo y responden muy poco a la gravedad.

Ampliar: Gases

  1. Tipos de gases y ejemplos

helio gaseoso
Los globos de helio se elevan porque el helio es menos denso que el aire.

Los gases se clasifican usualmente según sus propiedades químicas, que pueden ser muy diversas, por ejemplo:

  • Gases inertes. Aquellos dotados de muy poca reactividad química, como los gases nobles.
  • Gases inflamables. Aquellos de fácil combustión en presencia de oxígeno y calor, produciendo reacciones explosivas y exotérmicas.
  • Gases corrosivos. Aquellos que poseen una capacidad innata para generar corrosión, es decir, cuyo pH es tan ácido o tan básico que generan daño a las superficies por contacto.
  • Gases ideales. Se llama así a los gases cuyo comportamiento físico es ideal, o sea, imaginario, teórico. Son una abstracción para el estudio de los gases.

Algunos ejemplos simples de gases son: el aire, el metano (CH4), el dióxido de carbono (CO2), el ozono (O3) y el helio (He).

  1. Cambios de fase a sólido

Los cambios de fase son las operaciones físicas que convierten a la materia de un estado a otro, sin alterar generalmente sus propiedades químicas. Los siguientes son los que convierten la materia a sólida:

  • Solidificación. Retirando energía calórica (lo cual puede hacerse aplicando frío), se hace aproximar y enlentecer a las partículas de un líquido, permitiendo que construyan estructuras más fuertes, resistentes, típicas de un sólido. Es lo que ocurre al congelar el agua.
  • Deposición o cristalización. Similarmente, al serle retirada energía calórica a un gas, se puede hacer que, en condiciones de presión determinada, sus partículas se agrupen y pierdan su enorme velocidad, tornándose cristales sólidos sin pasar antes por el estado líquido. También se conoce como Sublimación inversa y suele ocurrir en la cumbre de las montañas, siempre cubiertas de hielo.
  1. Cambios de fase a líquido

estados de la materia fusion
Metales como el hierro se funden a altas temperaturas.

Los procesos de cambio de fase que conducen a líquido son:

  • Fusión. Es el proceso contrario a la solidificación: se añade energía calórica a la materia sólida, haciendo que sus partículas ganen movimiento y velocidad, hasta hacerlo derretir, fluir y tornarse líquido. Permanece en este estado al menos mientras se mantiene a una temperatura determinada. Es lo que se hace en la metalurgia con el hierro.
  • Licuefacción. Ocurre cuando se somete a un gas a presiones muy altas, forzándolo a devenir líquido, sin variar su temperatura. Así se consiguen los gases licuados, como el butano y el metano líquidos.
  • Condensación. De nuevo, al retirar calor (o añadir frío) a un gas, se hace que sus partículas se muevan más lentamente y cedan su propia atracción, formando así gotas de líquido en cualquier superficie. Es lo que ocurre con el vapor de agua sobre el espejo al ducharnos.
  1. Cambios de fase a gaseoso

Por último, los cambios de fase que conducen al estado gaseoso son:

  • Vaporización o evaporación. Se produce al introducir energía calórica a un líquido más allá de su punto de evaporación: sus partículas empiezan a vibrar mucho más rápidamente y se agranda el espacio entre ellas, tornándose la materia en un gas. Podemos comprobarlo al hervir agua en la cocina.
  • Sublimación. En ciertas condiciones de presión y temperatura, es posible movilizar velozmente las partículas de un sólido, a punto tal que se convierte en gas directamente, sin pasar primero por el estado líquido. Esto ocurre con el hielo seco (hielo de CO2) a temperatura ambiente.
  1. El estado plasmático

estado plasmatico
Los gases en estado plasmático son excelentes transmisores de electricidad.

Se conoce como plasma a un cuarto estado de agregación de la materia, que consiste en un gas ionizado. Este es un gas a cuyos átomos les han sido retirados electrones y por ende tienen una carga eléctrica fija (aniones + y cationes -). Por esta razón el plasma en un excelente transmisor de la electricidad.

Asimismo, existen dos tipos de plasma:

  • Plasma frío. Están a temperatura ambiente, pues sólo los electrones se hallan cargados de energía.
  • Plasma caliente. Sus átomos ionizados se calientan enormemente, por lo que genera luz y calor.

Algunos ejemplos de plasma son el Sol, las pantallas electrónicas o el interior de los tubos fluorescentes de iluminación (como de neón).

Referencias:

¿Cómo citar?

"Estados Sólido, Líquido y Gaseoso". Autor: Julia Máxima Uriarte. Para: Caracteristicas.co. Última edición: 16 de diciembre de 2018. Disponible en: https://www.caracteristicas.co/estados-solido-liquido-gaseoso/. Consultado: 25 de mayo de 2019.