Lo primero que debes entender sobre los cambios de la materia es que un cambio de fase ocurre cuando la materia pasa de un estado a otro, como por ejemplo, de sólido a líquido.
Esto también ocurre cuando se proporciona suficiente energía al sistema, o cuando se pierde una cantidad significativa, así como cuando se ajusta la presión en el sistema.
Dependiendo de las características químicas y físicas del sistema, las temperaturas y presiones a las que ocurren estos cambios pueden variar significativamente. El calor latente es la energía asociada con estos cambios.
A continuación profundizamos un poco más sobre las fases de la materia.
Indice
¿Qué son los cambios de la materia?
Como todos sabemos, hay varios estados en los que puede existir la materia. Los más conocidos son gaseoso, líquido y sólido, aunque hay otros más como el plasma, por ejemplo. La condición de la materia está determinada por la cantidad de energía en sus moléculas.
Veamos las características de los principales estados de agregación:
- Un gas es un estado de la materia en el que las moléculas, o los átomos, tienen energía suficiente como para moverse libremente. Como resultado, las moléculas únicamente entran en contacto entre sí cuando chocan de forma aleatoria.
- En el caso de un líquido, las moléculas o átomos se encuentran en contacto constante. Sin embargo, tienen energía suficiente como para continuar cambiando de posición entre sí.
- Por su parte, en la materia en estado sólido, las moléculas o átomos no tienen la energía suficiente para moverse libremente. Por lo tanto, se encuentran en contacto permanente y en posiciones estáticas entre sí.
Los cambios de la materia se producen cuando una sustancia pasa de una fase a otra. Agregar o quitar calor a una temperatura específica, conocida como punto de fusión o punto de ebullición de la sustancia, generalmente provoca el cambio de estado.
El punto de fusión de una sustancia es la temperatura a la que esa sustancia pasa de sólido a líquido, o de líquido a sólido. La temperatura a la que una sustancia cambia de líquido a gas o viceversa, se conoce como punto de ebullición.
También es importante tener en cuenta que el tipo de transición de fase está determinado por la dirección de transmisión de calor. Cuando se aplica calor a una sustancia, se transforma de sólido a líquido o de líquido a gas; cuando el sistema pierde calor, el cambio de estado se produce a la inversa.
¿Cuáles son los tipos de cambios de la materia?
Hablemos ahora sobre las clases de cambios de estado de agregación de la materia y sus características. Como hemos visto antes, los cambios de la materia son formas distintas de una sustancia, la cual puede experimentar una transición entre fases.
Veamos en qué consisten cada una de estas fases de la materia.
Fusión
Uno de los cambios de la materia más conocidos es precisamente la fusión. Este cambio de la materia consiste en la transformación de una sustancia de su estado sólido a su estado líquido.
La fusión ocurre cuando la energía interna de un sólido aumenta, generalmente debido a la aplicación de calor o presión. Esto hace que las moléculas se vuelvan menos organizadas.
Un ejemplo de fusión es el cubo de hielo que se derrite en agua, o la mantequilla que se derrite en una sartén caliente.
Solidificación
En la solidificación ocurre todo lo contrario a la fusión. En este caso, la energía promedio de las moléculas en un líquido disminuye a medida que se enfría. Cuando se elimina suficiente calor de un líquido, las interacciones entre los átomos acercan las moléculas, y como resultado el líquido se congela en un sólido.
Condensación
Otro de los cambios de fase la materia más conocidos es la condensación. La condensación es el proceso a través del cual el vapor de agua en el aire se convierte en líquido, por lo que es lo opuesto a la evaporación.
Puede presentarse de dos formas. Por un lado, el vapor de agua se puede enfriar hasta su punto de rocío, que es la temperatura a la que la humedad en el aire se condensa para formar gotas de agua.
También se puede formar cuando el aire se satura con vapor de agua hasta el punto de que ya no puede contener más líquido.
Vaporización
La evaporación es otro ejemplo de los cambios de la materia. La evaporación hace que las moléculas energéticas abandonen la fase líquida para convertirse en gas, lo que reduce la energía promedio de las moléculas líquidas que quedan.
Estas moléculas restantes, ahora pueden absorber energía de su entorno. Debido a que algunas de las moléculas en un líquido siempre tendrán suficiente energía para pasar a la fase gaseosa, este proceso puede ocurrir a cualquier temperatura.
Sublimación
La sublimación es el proceso de cambio de un sólido a un gas sin pasar por una fase líquida intermedia. A temperaturas y presiones por debajo del punto triple, se produce esta transición conocida como fase endotérmica.
Es importante dejar en claro, que el término «sublimación» se refiere exclusivamente a cambios de estado físico, no a la conversión de un sólido a un gas durante un proceso químico.
Cuando se quema la cera de una vela, por ejemplo, la parafina se vaporiza y se combina con el oxígeno para formar dióxido de carbono y agua. Esto no es lo mismo que la sublimación.
Desionización
Este es el cambio que sufre la materia cuando pasa de plasma a estado gaseoso. Los rayos son un ejemplo de plasma que se ha sometido a desionización, o recombinación. Después de la caída de un rayo, los iones de nitrógeno se agrupan y pierden su carga, lo que da como resultado el gas N2.
Ionización
Este cambio de la materia es lo opuesto a la desionización. Es decir, se trata de la transición del estado gaseoso al plasma.
