SÓLIDOS, LÍQUIDOS Y GASES

LOS SÓLIDOS

Se llama estado sólido a una de las cuatro formas esenciales en que la materia se presenta, junto a la líquida, la gaseosa y la plasmática. Estas formas se denominan estados de agregación de la materia.

La materia en estado sólido (o simplemente los sólidos) se caracteriza por una disposición específica sus partículas, basada en nexos muy rígidos y fuertes, lo cual se traduce en una estructura física muy bien definida. Dichas fuerzas de cohesión entre las partículas mantienen la forma y volumen del sólido estables, y le otorgan cierto margen de dureza y de resistencia.

Sin embargo, esas fuerzas pueden vencerse a través de procesos físicos de cambio de fase, pudiendo convertir un sólido en líquido o en gaseoso, y que son:

• Fusión. Consiste en incrementar la temperatura de un sólido hasta alcanzar el máximo que puede absorber (llamado punto de fusión), a partir del cual el exceso de energía vence el nexo entre las partículas, haciéndolas moverse más aprisa y romper su estado estacionario, fluyendo entonces como líquido.
• Sublimación. Se puede hacer a ciertos sólidos convertirse en gases directamente, sin pasar primero por estado líquido, si se le añade calor y se manejan las condiciones de presión suficientes. Es lo que ocurre, por ejemplo, con el hielo en los lugares muy fríos y secos como para que surja el agua.

2. Características físicas del estado sólido

La materia en estado sólido presenta las siguientes características fundamentales:

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• Cohesión. Si bien los sólidos tienen una naturaleza química idéntica a sus versiones líquidas y gaseosas, sus partículas se encuentran muy juntas, mantenidas en su lugar por nexos muy fuertes, llamados fuerzas cohesivas. Esa es la razón de que el conjunto posea una forma definida, de límites claros y un volumen propio.
• Rigidez. La materia en estado sólido se resiste por lo general a la deformación: las torceduras, los dobleces, las hendiduras, incluso en presencia de fuerzas constantes como el peso o la gravedad. Sólo si dicha resistencia es vencida, los sólidos cambian de forma (permanente o temporalmente, dependiendo de su elasticidad).
• Incompresibilidad. A diferencia de los gases y los líquidos, los sólidos no pueden comprimirse más, es decir, sus partículas ya no pueden estar más juntas. En cambio, al someterlos a fuerzas extremas de compresión, suelen fracturarse o descomponerse en piezas más pequeñas.
• Dureza. En línea general los sólidos se muestran resistentes a ser penetrados por otros sólidos, incluso a que se ralle su superficie. Esto se conoce como dureza, la fortaleza física ante la acción de otros sólidos. La materia más dura que se conoce es el diamante.
• Elasticidad. Contraria a la fragilidad y a la dureza, la elasticidad consiste en que ciertos sólidos pueden sufrir una deformación momentánea, bajo la acción de una fuerza, para luego volver a su forma original una vez terminada dicha fuerza. Los materiales elásticos cuentan con una memoria de forma que les permite volver a su disposición anterior.

3. Ejemplos de estado sólido

Algunos ejemplos de materia en estado sólido son:

• Los metales. Con la única excepción del mercurio (Hg), los metales a temperatura ambiente conservan su solidez y su dureza, lo cual es producto de los enlaces metálicos entre sus átomos. Sin embargo, dado el suficiente calor, como en las fraguas o fundiciones, los metales fluyen como líquidos y pueden adquirir otras formas.
• El hielo. El agua líquida, al ser llevada a su punto de congelación, es decir, cuando se le retira energía calórica hasta llevarla a los 0 °C, procede a cristalizarse y convertirse en hielo, una sustancia transparente y sólida.
• Las piedras. Compuestas de minerales y elementos calcáreos o sedimentarios, las piedras que hallamos en cualquier camino son el más claro ejemplo de solidez posible en el planeta. Muchas sería imposible hacerlas fluir como líquido.
• El hormigón. Resultado de la unión de materiales como grava, agua y cemento en polvo, primero como una pasta húmeda y luego como una materia sumamente dura al desecarse, es empleado cotidianamente en la industria de la construcción.
• Los huesos. Mineralizados con calcio tomado de nuestra dieta, los huesos de nuestro cuerpo o del cuerpo de cualquier animal vertebrado son los que aportan la mayor solidez al cuerpo, protegiéndolo de la acción del mundo exterior mediante su dureza y su rigidez.

GASEOSO

Se entiende por estado gaseoso, a uno de los cuatro estados de agregación de la materia, junto con los estados sólido, líquido y plasmático. Las sustancias en estado gaseoso se denominan “gases” y se caracterizan por tener sus partículas constitutivas poco unidas entre sí, o sea, expandidas a lo largo del contenedor donde se encuentren, hasta cubrir lo más posible el espacio disponible.

Esto último se debe a que presentan entre sí una fuerza de atracción muy leve, lo cual se traduce en que los gases carezcan de forma y de volumen definidos, tomando las del recipiente que los contenga, y tengan además una bajísima densidad, puesto que sus partículas se encuentran en un estado de relativo desorden, moviéndose o vibrando muy velozmente.

De este modo, las moléculas que componen la materia en estado gaseoso no logran sujetarse las unas a otras con firmeza y se mantienen juntas a duras penas, siendo incluso menos afectadas por la gravedad, en comparación con los sólidos y los líquidos: eso les permite flotar. A pesar de su cohesión casi nula, los gases presentan una enorme capacidad para ser comprimidos, cosa que a menudo se lleva a cabo durante su tratamiento industrial para el transporte.

Las propiedades físicas de un gas determinado (color, sabor, olor) pueden variar dependiendo de los elementos que lo constituyan o que estén disueltos en él. Por ejemplo, el aire ordinario es incoloro e inodoro e insípido, mientras que los gases hidrocarbúricos como el metano poseen un típico olor desagradable y pueden presentar color.

Transformación de la materia al estado gaseoso

Es posible llevar ciertos líquidos o sólidos al estado gaseoso, generalmente sometiéndolos a cambios drásticos y sostenidos de temperatura y/o presión. Del mismo modo, pero en sentido contrario, puede transformarse un gas en un líquido o un sólido. Estos procesos pueden estudiarse por separado, de la siguiente manera:

• De líquido a gas: evaporación. Este proceso ocurre cotidianamente, con tan sólo inyectar energía calórica al líquido hasta hacer que su temperatura supere el punto de ebullición (distinto según la naturaleza del líquido). El agua, por ejemplo, hierve a los 100 °C y pasa se convierte en gas (vapor).
• De sólido a gas: sublimación. En algunos casos, los sólidos pueden pasar directamente al estado gaseoso sin atravesar primero la liquidez. Un ejemplo perfecto de ello ocurre en los polos del Planeta, donde la temperatura es tan baja que es imposible la formación de agua líquida, pero aun así el hielo y la nieve se subliman directo a la atmósfera.
• De gas a líquido: condensación. Este proceso es contrario a la evaporación y tiene que ver con la sustracción de energía calórica del gas, haciendo que sus partículas se muevan más lentamente y se junten con mayor fuerza. Es lo que ocurre en la atmósfera cuando, al alejarse de la superficie terrestre, el vapor de agua pierde temperatura y forma nubes que, eventualmente, precipitan de vuelta las gotas de agua hacia el suelo: lluvia.
• De gas a sólido: sublimación inversa. Este proceso también puede llamarse cristalización, en algunos contextos específicos. Y tiene lugar bajo condiciones de presión puntuales, que fuerzan las partículas de un gas a juntarse más allá de lo que comúnmente lo están, llevándolas directo al estado sólido sin pasar primero por la liquidez. Un ejemplo de ello es la escarcha, semisólida, que aparece sobre las ventanas de un día de invierno.

2. Ejemplos de estado gaseoso

Algunos ejemplos cotidianos de materia en estado gaseoso son:

• Vapor de agua. Como hemos dicho, el agua al evaporarse cambia de estado y se torna vapor: algo comprobable perfectamente cuando cocinamos, y al hervir ciertos líquidos podemos ver la columna de vapor emergiendo de la olla.
• Aire. El aire que respiramos es una masa homogénea de gases de diversa naturaleza, como oxígeno, hidrógeno y nitrógeno, que son generalmente transparentes, incoloros e inodoros.
• Butano. Se trata de un gas de naturaleza orgánica, derivado del petróleo, compuesto por hidrocarburos inflamables. Por eso lo empleamos para generar calor y alimentar nuestras cocinas, o los encendedores de los fumadores.
• Metano. Otro gas hidrocarburo, subproducto frecuente de la descomposición de la materia orgánica, es posible hallarlo en cantidades cuantiosas en ciénagas, lodazales, o incluso en los intestinos del ser humano. Posee un desagradable olor característico.

LÍQUIDOS

En Física el líquido es un estado de la materia, por el cual sus moléculas se adaptan al receptáculo que las contiene, están cerca unas de otras, con algunos huecos que permiten su fluidez, ejerciendo entre ellas mutuamente fuerzas de cohesión, y tienen tendencia a nivelarse. Se hallan en estado líquido el agua, el vino, el vinagre, etcétera. Los líquidos junto a los gases, conforman los fluidos. Es un estado intermedio de agregación entre los gases y los sólidos.

Los líquidos se diferencian de los sólidos por su fluidez, pues al ser sometidos a una fuerza las moléculas de los líquidos pueden deslizarse.

Cuando un líquido pasa al estado gaseoso por acción del calor, se denomina evaporación (cuando se produce a cualquier temperatura) o ebullición cuando llega al llamado punto de ebullición, donde la presión del vapor del líquido es idéntica a la presión del medio que lo rodea. El líquido puede pasar, al congelarse, al estado sólido.

Se llama cristal líquido a la sustancia que actúa como fluido, pero manteniendo ordenada su estructura molecular, como cualquier cristal.

En Medicina, los líquidos corporales, desde la antigüedad hasta mediados de la Edad Moderna, eran llamados humores, y se creía que tenían vinculación con la tierra (bilis negra) el agua (flema) el fuego (bilis amarilla) y el aire (sangre). El balance entre ellos era el signo de buena salud.

El líquido cefalorraquídeo protege al cerebro, y es una sustancia serosa que se halla en los ventrículos cerebrales y en el conducto medular.

En Contabilidad, el activo líquido resulta de la diferencia entre el activo y el pasivo.

Fuente: https://concepto.de/estado-gaseoso/#ixzz6OakG5tKN

Fuente: https://concepto.de/estado-solido/#ixzz6OaitS1T2