1.2. ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA ,

1.2. ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA
En física y química se observa que, para cualquier cuerpo o agregado material
considerado, modificando las condiciones de temperatura, presión o volumen se
pueden obtener distintos estados de agregación, denominados estados de
agregación de la materia, con características peculiares.
ESTADOS:
 1 Estado sólido
 2 Estado líquido
 3 Estado gaseoso
 4 Plasma
 5 Condensado de Bose-Einstein
 6 Otros estados de la materia
Estado sólido
Manteniendo constante la presión, a baja temperatura los cuerpos se presentan en
forma sólida tal que los átomos se encuentran entrelazados formando
generalmente estructuras cristalinas, lo que confiere al cuerpo la capacidad de
soportar fuerzas sin deformación aparente. Son, por tanto, agregados
generalmente rígidos, duros y resistentes.
El estado sólido presenta las siguientes características:
 Fuerza de cohesión (atracción).
 Vibración.
 Tiene forma propia.
 Los sólidos no se pueden comprimir.
 Resistentes a fragmentarse.
 Volumen definido.
 Puede ser orgánico o inorgánico.
Estado líquido
Incrementando la temperatura el sólido se va "descomponiendo" hasta
desaparecer la estructura cristalina alcanzándose el estado líquido, cuya
característica principal es la capacidad de fluir y adaptarse a la forma del
recipiente que lo contiene. En este caso, aún existe una cierta ligazón entre los
átomos del cuerpo, aunque de mucha menor intensidad que en el caso de los
sólidos.
El estado líquido presenta las siguientes características:
Fuerza de cohesión menor (regular)
Movimiento-energía cinética.
Sin forma definida.
Toma el volumen del envase que lo contiene.
No se comprime, en frío se comprime.
Posee fluidez.
Puede presentar fenómeno de difusión.
Estado gaseoso
Por último, incrementando aún más la temperatura se alcanza el estado gaseoso.
Los átomos o moléculas del gas se encuentran virtualmente libres de modo que
son capaces de ocupar todo el espacio del recipiente que lo contiene, aunque con
mayor propiedad debería decirse que se distribuye o reparte por todo el espacio
disponible.
El estado gaseoso presenta las siguientes características:
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Fuerza de cohesión casi nula.
Sin forma definida.
Sin volumen definido.
Se puede comprimir fácilmente.
Ejerce presión sobre las paredes del recipiente que los contiene.
Los gases se mueven con libertad.
Plasma
El plasma es un estado que nos rodea, aunque lo experimentamos de
forma indirecta. El plasma es un gas ionizado, esto quiere decir que es una
especie de gas donde los átomos o moléculas que lo componen han perdido parte
de sus electrones o todos ellos. Así, el plasma es un estado parecido al gas, pero
compuesto por electrones, cationes (iones con carga positiva) y neutrones. En
muchos casos, el estado de plasma se genera por combustión.
El Sol situado en el centro de nuestro sistema solar está en estado de
plasma, no es sólido, y los conocidos tubos fluorescentes contienen plasma en su
interior (vapor de mercurio). Las luces de neón y las luces urbanas usan un
principio similar. La ionosfera, que rodea la tierra a 70,80 km de la superficie
terrestre, se encuentra también en estado de plasma. El viento solar, responsable
de las deliciosas auroras boreales, es un plasma también.
En realidad, el 99% de la material conocida del universo se encuentra en
estado de plasma. Aunque también es verdad que sólo conocemos el 10% de la
material que compone el universo. Esto significa que el escaso 10% de materia
que hemos estudiado, el 99% es plasma, o sea, casi todo es plasma en el
universo.
Es interesante analizar que los griegos sostenían que el universo estaba formado
por cuatro elementos: aire, agua, tierra y fuego. Haciendo un símil, podríamos
asignar un elemento físico a cada elemento filosófico:
Aire - Gas
Agua - Líquido
Tierra - Sólido
Fuego - Plasma
Otros ejemplos de plasma son: el Sol, el fuego, los tubos fluorescentes, la aurora
boreal.
Al plasma se le llama a veces "el cuarto estado de la materia", además de
los tres "clásicos", sólido, líquido y gas. Es un gas en el que los átomos se han
roto, que está formado por electrones negativos y por iones positivos, átomos que
han perdido electrones y han quedado con una carga eléctrica positiva y que están
moviéndose libremente.
En la baja atmósfera, cualquier átomo que pierde un electrón (p.e., cuando
es alcanzado por una partícula cósmica rápida) lo recupera pronto o atrapa otro.
Pero la situación a altas temperaturas, como las que existen en el Sol, es muy
diferente. Cuanto más caliente está el gas, más rápido se mueven sus moléculas y
átomos, y a muy altas temperaturas las colisiones entre estos átomos moviéndose
muy rápidamente son lo suficientemente violentas como para liberar los
electrones. En la atmósfera solar, una gran parte de los átomos están
permanentemente "ionizados" por estas colisiones y el gas se comporta como un
plasma.
Condensando de Bose-Einstein
Se ha visto que a medida de que la temperatura de la materia aumente el
movimiento de las moléculas es mayor, y a la inversa ocurre exactamente lo
mismo. Existe un mínimo, el cero absoluto (0 Kelvin = -273,15 grados
Centígrados). En ese límite se llega a un punto dónde todo movimiento molecular
de la materia se detiene. Algunos científicos han logrado llegar a enfriar materia a
una temperatura muy cercana al cero absoluto, pero nunca han llegado al punto
exacto. El problema es que para ver la materia se necesita luz (cómo es obvio), y
la luz necesario para visualizar transfiere energía a la materia y aumenta la
temperatura, por lo consiguiente también el movimiento molecular. Recientemente
se ha observado un quinto estado de agregación de la materia: el condensado de
Bose-Einstein. Este estado lleva el nombre de los que predijeron su existencia,
Satyendra Nath Bose y Albert Einstein en 1922. No fue obtenido hasta 1995 por
los físicos Eric Cornell, Wolfgang Ketterle y Carl Wieman, logro lo que les valió el
Premio Nobel de Física en el año 2001. El condensado de Bose-Einstein se
consigue a temperaturas muy cercanas al cero absoluto. Los átomos de la materia
en este estado se superponen entre sí, es decir, se encuentran todos justamente
en el mismo espacio físico dando lugar a un superátomo. Se trata de un estado de
coherencia cuántica macroscópico.