Generalidades de los estados de la materia

La materia
1 Formas y propiedades de la materia
2 Estados de la materia
3. Mezclas y combinanciones
4. La materia experimenta cambios fisicos y quimicos



1. Estados de agregación. El problema de la discontinuidad o continuidad de la materia ha sido discutido hasta una época relativamente cercana. Fueron los trabajos de Lavoisier (1783) y Proust (1815) los que pusieron en evidencia que la materia tiene una estructura discontinua, idea que ya había sido preconizada por Demócrito de Abdera, filósofo griego del s. v a. C.


Las porciones más pequeñas, con cuyo conjunto puede formarse un cuerpo, se llaman moléculas (v.), las que, a su vez, están constituidas por partículas que reciben el nombre de átomos (v.), palabra que en griego quiere decir indivisible. Los griegos atribuían a los átomos una forma, un peso, un color y otras cualidades. Es la Física de las cualidades que impera hasta el s. xvii. Descartes y Leibniz atribuyen a los átomos solamente propiedades geométricas y mecánicas, y conciben a la energía como formando parte del átomo. Piensan que la materia está siempre ligada a la energía: «no se puede concebir la materia separada de la energía».



El número de moléculas que existen (distintas en cuanto a composición o en cuanto a estructura) es extraordinariamente elevado, casi podría decirse que infinito. El número de átomos distintos, por el contrario, es muy reducido: sólo 104, los correspondientes a los 104 elementos químicos (v.) conocidos, los cuales, parece ser, son los únicos que integran la totalidad de la materia que existe en el Universo. Entre las moléculas que forman un determinado material existen fuerzas que, incluso para un mismo compuesto, el agua, p. ej., toman diferentes valores según las condiciones exteriores a que se encuentra sometido. Por ello las moléculas se comportan de manera diferente, pudiendo presentarse los cuerpos en tres estados de agregación.



En los cuerpos sólidos, las moléculas están rígidamente unidas unas con otras, por lo que hay dificultad para romperlos o deformarlos. Los átomos que integran aquellas moléculas se limitan a realizar pequeñas vibraciones alrededor de su posición de equilibrio; es la llamada agitación térmica. Su nombre proviene de que la violencia de las vibraciones aumenta con la temperatura. Las moléculas que integran los cuerpos líquidos, tienen mayor libertad de movimiento y pueden, con facilidad, resbalar las unas sobre las otras. Sin embargo, cuando se comprime un líquido, se ve que hacen falta fuerzas muy intensas para conseguir disminuciones prácticamente insignificantes de volumen. La explicación es que las fuerzas intermoleculares (v) se hacen repulsivas cuando las distancias entre las moléculas son muy pequeñas. Las moléculas que forman los cuerpos gaseosos tienen una gran libertad de movimiento, debido a que las fuerzas intermoleculares son prácticamente nulas. Solamente en el caso fortuito de un choque entre moléculas hay que tenerlas en consideración. Las moléculas se mueven con grandes velocidades y en todas direcciones dentro del recinto que contiene un gas. El desorden en que se mueven origina lo que se llama el caos molecular.


Actualmente se considera un cuarto e. de agregación, que recibe el nombre de plasma (v.). Los átomos, en esencia, se pueden considerar constituidos por un núcleo (v.) central pesado, cargado positivamente, y una envoltura exterior, formada por electrones (v.), cargada negativamente. El conjunto es eléctricamente neutro. Pues bien, el llamado plasma está formado por átomos que han perdido totalmente su carga negativa. Sus propiedades son tan importantes que su estudio constituye lo que ha dado en llamarse Física del plasma.

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