La fase sólida, líquida y gaseosa de la materia

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Los materiales tienen una forma sólida, líquida y gaseosa. Cada una de estas formas se conoce como una fase de la materia. En cada una de sus fases las partículas de una sustancia se comportan de manera muy diferente. Una sustancia puede cambiar de una fase a otra a través de lo que se conoce como una transición de fase. Estas transiciones de fase son principalmente el resultado de los cambios de temperatura.

Sólido

Cuando un material está en su fase sólida, las moléculas están unidas herméticamente. La forma y el volumen de un sólido es generalmente fija. Las fuerzas que atraen las partículas entre sí son particularmente fuertes en los sólidos, manteniéndolas juntas en posiciones específicas. Esto ayuda a evitar a que un sólido se rompa o se comprima. La densidad del material sólido aumenta a temperaturas más bajas. Cuanto más fría sea la temperatura, más débil serán las vibraciones de las partículas, resultando en que se agrupen con más fuerza. Los sólidos pueden ser clasificados como cristalinos, con partículas dispuestas firmemente en formas geométricas, o pueden ser clasificados como sólidos amorfos. Los cristales en forma de sólidos amorfos, tales como la arcilla, están dispuestos al azar y de manera más flexible, permitiendo que la forma del material pueda ser alterado.

Líquido

En su fase líquida, las partículas que componen una sustancia tienen más libertad de movimiento. Este movimiento se consigue cuando las partículas ganan energía térmica. La forma de un líquido se determina por la forma de su envase. Aunque las partículas en un líquido no están unidas entre sí tan estrechamente como las de un sólido, una sustancia líquida no puede ser comprimida. Las partículas líquidas son más energéticas que las partículas sólidas y pueden moverse pero sólo dentro de una cierta distancia de otras partículas. Todavía hay una fuerza de atracción que las mantiene unidas flojamente. Debido a que las partículas están más separadas en un líquido, el volumen de una sustancia en su fase líquida es mayor que su volumen en una fase sólida.

Gaseoso

La forma y el volumen de un gas se determina por la forma y el volumen de su contenedor. Sin embargo, a diferencia de un sólido, un gas se escapará si su contenedor no tiene una tapa. Las partículas en un gas tienen una gran libertad de movimiento y no tienen una disposición ordenada. Esto es porque las fuerzas que atraen estas partículas entre sí son débiles o ausentes en la fase de gas. Las partículas del gas tienen una gran cantidad de energía cinética, que continuamente pasa alrededor entre las partículas que se mueven alrededor y chocan entre sí.

Transición

Las transiciones de fase tienen lugar debido a cambios en la temperatura, aunque también son influenciados por la presión atmosférica. Un sólido se convierte en un líquido cuando se calienta hasta su punto de fusión, donde el calor proporciona a las partículas la energía suficiente para aflojar su estructura y convertirlas en un líquido. En el punto de ebullición, el calor le da a las partículas en un líquido suficiente energía para que aquellas que están en la superficie puedan escapar de la estructura y vaporizar, moviéndose en el aire como un gas. La baja presión atmosférica permite que los líquidos hiervan a una temperatura más baja. En cuanto al gas para convertirse en un líquido, se debe enfriar lo suficiente para que las partículas pierdan energía y se condensen; formando lazos suficientemente apretados para mantener una forma líquida. Para que un líquido se convierta en un sólido, se debe congelar de manera que las partículas tengan muy poca energía y se unan por enlaces muy estrechos.