El portal educativo del Estado argentino

 
 

Ciencia Fácil: ¿Los Estados de la Materia?

Serie de artículos de divulgación sobre temas básicos de la ciencia


Estudiando a las ciencias y descubriendo lo que ya está desde siempre el hombre debería llenarse de humildad ante las maravillas Universales (Agencia CyTA-Instituto Leloi. Por María Cristina Chaler) -

La materia es energía eléctrica en estado tal que se presenta ante nuestros sentidos con aparente diversidad. Estremece pensar que aquello que parece tan diferente es en esencia semejante. Todo es energía, manifestada en forma de cargas eléctricas. Esas cargas eléctricas reunidas de manera distinta constituyen los elementos que conforman el universo. Así como los átomos se combinan para formar moléculas, éstas se atraen entre sí para conformar los distintos estados de la materia, conocidos como: sólido, líquido y gaseoso.

La unión entre moléculas, a diferencia de la unión entre átomos, se debe a la atracción que existe entre sus nubes de electrones. Si bien los electrones tienen carga negativa, y sabemos que cargas iguales no se atraen sino que se repelen, las moléculas, formadas por núcleos atómicos (positivos) con sus electrones (negativos) poseen muchas veces nubes electrónicas cuya forma es asimétrica, de modo que dan lugar a los llamados dipolos permanentes. Estos dipolos se forman por varios motivos: el primero, es la geometría molecular, o sea la forma que adquieren las moléculas según la posición que ocupan sus átomos en el espacio, que puede ser lineal, triangular plana, con forma de pirámide u otros tipos más complejos de cuerpos geométricos. Otro de los motivos es la mayor o menor tendencia que posee cada núcleo a atraer a sus propios electrones (electronegatividad).

Los dipolos permanentes hacen que se genere una zona con marcada densidad de carga negativa y otra menos negativa, que es considerada “positiva”. De modo que, como una sustancia está formada por millones y millones de moléculas, éstas se atraerán entre sí a través de sus dipolos. Por supuesto, la parte positiva atraerá a la negativa y viceversa.

Cuanta más atracción haya entre las moléculas, mayor tendencia tendrán a estar juntas en el espacio, pero si a pesar de la atracción se pueden mover con cierta facilidad, el estado que esa materia presentará será líquido. Si las moléculas ocupan lugares fijos en el espacio y la movilidad es pobre, porque esas fuerzas de atracción son muy intensas, se conformará el estado sólido.

Nuevamente comprobamos que la electricidad sigue siendo una propiedad importante en la muestra de la diversidad del planeta.

Las moléculas, que tienen una nube electrónica simétrica, o sea que tienen las cargas negativas distribuidas uniformemente alrededor de los núcleos atómicos serán no polares, por lo que no habrá atracción entre ellas, de modo que se moverán libremente en el espacio y la sustancia se presentará como un gas.

Podríamos preguntarnos:
¿Por qué una misma sustancia en nuestro planeta puede encontrarse en los tres estados? Por ejemplo, el agua, que conocemos como líquido, como hielo y como vapor.

El estado de una sustancia no sólo depende de todo lo que anteriormente enunciamos, sino también de la influencia de la presión atmosférica y de la temperatura. Cuando la presión aumenta, se favorece la atracción molecular, pues éstas se acercarán entre sí y se atraerán con mayor facilidad, lo que generará tendencia al estado líquido y al sólido. Cuando baja la temperatura, por el frío las moléculas tendrán menor energía y en consecuencia menor movimiento; la atracción será mayor y por lo tanto se favorecerá la tendencia al estado líquido y sólido.

De allí que el agua a temperatura ambiente se presente como líquido, pero una vez que la colocamos en el refrigerador, cuando alcanza temperaturas debajo de cero grado (punto de fusión) se solidificará. Al calentarla, llegando a los 100 grados (punto de ebullición) comenzara a “hervir”, pues vence a la atmósfera que la presiona y pasa al estado gaseoso.

Algo que llama la atención es que cada sustancia en la naturaleza posee como documento de identidad su punto de ebullición y de fusión. No hay dos sustancias que coincidan en estas temperaturas, por lo tanto los mismos son identificadores.

Si tenemos un líquido cuya temperatura de ebullición es de 100 grados y funde a cero grado podemos asegurar que es agua pura. Si un líquido hierve a los 78 grados se tratará del conocido alcohol etílico o común. Y así para cada una de las sustancias que nos rodean.

Sabemos que el agua y otras sustancias se evaporan aunque no hiervan. Ello se debe a que en la superficie de un líquido siempre hay moléculas que se pueden escapar de él usando energía que toman del medio ambiente.

Podemos describir una propiedad del agua que no sólo resulta interesante, sino que nos hace pensar que los mecanismos físicos y químicos que la naturaleza usa no son casuales, poseen una lógica que supera la inteligencia humana.

El agua es el único líquido que al enfriarse sus moléculas se colocan en una posición tal que hacen que aumente su volumen. Esto permite que su densidad (relación entre masa y volumen) disminuya, de modo que el hielo flota por encima del líquido. Prueba de ello la tenemos al observar un cubito en un vaso de agua.

Esta propiedad permite que en los lagos de los países de clima frío, cuando se congelan en invierno, la masa de hielo formada quede flotando, de modo que se preserva el bioma (seres vivientes) del lugar, conservándose también el calor interno de la laguna. Si sucediera lo contrario cada invierno moriría todo lo viviente y no se darían los ciclos de vida a lo largo del tiempo. Esta inteligencia no pertenece al hombre sino a la Naturaleza ¿qué les parece?

AGENCIA DE NOTICIAS CIENTÍFICAS Y TECNOLÓGICAS
(CyTA-INSTITUTO LELOIR)

Av. Patricias Argentinas 435 - Ciudad de Buenos Aires - Argentina

Tel: 54-11- 5238-7500, interno 4212

agenciacyta@leloir.org.ar


27 Comentarios

  1. Oscar Fiore. Septiembre 20, 2006 15:58


    Muy interesante ,porque permite considerar tanto los limites de nuestra percepcion como la referencia a una medicion de por si reducida
    a los rangos auditivos, visuales, olfativos y tactiles. Seria indispensable unir estas descripciones del universo con la psicologia de
    la forma, la 1ra. gestalt que nos habla de campos
    de percepcion , sus leyes y la integracion en una
    totalidad que se nos aparece como fragmentada.

  2. Guillermo. Septiembre 22, 2006 12:34

    Me gustaría saber que lectura hace al respecto la físca cuantica.

    Gracias

  3. yesica. Diciembre 1, 2006 14:45

    hola quiero saber que esla union de atomos para formar moleculas

  4. zarares. Diciembre 14, 2006 20:40

    SOY ESTUDIANTE DE LIC DE CIENCIAS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE DE LA UNIVALLE Y ESTE ES MI COMENTARIO RESPECTO A LAS ESTRUCTURAS ATOMICAS QUE RODEAN AL SER EN LA COMPLEGIDAD DE ESTE MUNDO SIN ENTENDER
    El agua es indispensable para la vida del ser humano. Es el
    principal agente termoregulador del organismo; permite
    conseguir un equilibrio de temperaturas en todo el cuerpo y
    hace posible la disipación del calor metabólico que observamos
    cuando realizamos ejercicios fuertes. Nuestro organismo, y
    el de cualquier otro ser vivo, necesita agua para funcionar
    normalmente puesto que tanto las reacciones bioquímicas
    como el transporte adecuado de las sustancias tienen lugar
    en solución acuosa. Además, el agua constituye al menos dos
    terceras partes del cuerpo humano.

  5. maria cristina . Marzo 17, 2007 18:50

    Gracias carlos por tu hermoso comentario
    Me alegra que te haya interesado la nota y que te pueda ser util para tu trabajo se nota que tenes vocacion docente
    No cambies
    Maria cristina

  6. lore. Abril 12, 2007 18:18

    hola necesito saber cual es la atraccion molecular de un solido

  7. raul. Abril 13, 2007 22:05

    necesito ejercicios de estados de la materia y si son tan amables de enviarmelos al correo

    lo mas pronto posible

  8. Emiliano. Abril 26, 2007 15:40

    No se, si se han dado cuenta que el NEUTRON no existe.

    Todo es materia, la materia es energia, todo es energia.

  9. virginia . Mayo 8, 2007 11:47

    la pagina esta nuy buena, pero deberian publicar actividades que se puedan aplicar en el curso.

  10. Bianca . Mayo 22, 2007 22:14

    Hola, soy estudiante de 5 grado, y quería saber (porque no me quedo muy claro) que es la soldificacion ,la dialtacion, y la fucion.
    Gracias.

  11. ivan . Octubre 28, 2007 16:01

    Sus atículos son muy buenos los felicito.
    hola soy estudiante de primer año y quisiera saber is me podrian ayudar en esta pregunta.
    Si los gases tienden a repelerse¿porqué la atmósfera no escapa del planeta?. Gracias.
    le agradecería su máxiam ayuda, en la brevedad posible.

  12. melissa olivella. Febrero 16, 2008 17:30

    hola quisiera saber el estado de una nuve porfa es una tarea con muchas mas preguntas y quisiera q me dijeran pero ya !!! q no tengo mas tiempo gracias

  13. melissa olivella. Febrero 16, 2008 17:32

    oigan no se dan cuenta q DIOS creo todo hasta newton lo afirmo

  14. LYA. Septiembre 14, 2008 18:44

    favor colaborarme con los estados de la materia, cuáles son en sí?, para quinto de primaria, en términos sencillos

  15. javiera. Noviembre 13, 2008 22:41

    me encanta

  16. victoria. Noviembre 13, 2008 22:43

    ola me gustaria saber los estados de la materia en detalle y que se pueda escuchar porfaa

  17. juan. Marzo 17, 2009 21:55

    hoye me puedes mandar algunos ejercicios sobre la materia

  18. roxana. Marzo 24, 2009 18:21

    necesito muchisima ayuda acerca de quimica necesito saber todo acerca de los aiatemas materiales graciasssssssss

  19. gisel diaz . Abril 20, 2009 01:16

    hola
    Me gustaria saber porque no integraron en su trabajo el "cuarto estado de la materia".
    Para mi es interesante saber mas sobe ese tema.
    gracias, su trabajo esta muy bueno y me es de gran ayuda.

  20. AIMARA. Julio 8, 2009 23:09

    hola

    soy estudiante de 1 bachiderato y queria saber

    que relacion hay entre dencidad y los estados de la materia

  21. gemio. Agosto 18, 2009 19:37

    muchisimas gracias justo esta

  22. ANGIE. Agosto 20, 2009 23:37

    UN ELEMENTO APARTE DEL AGUA QUE TENGA LOS 3 ESTADOS DE LA MATERIA

  23. yeye. Septiembre 8, 2009 17:30

    lo mejor que hay de estado de la materia

  24. Jessica. Enero 21, 2010 17:51

    Hola, soy estudiante de primer año y quisiera que me ayudaran en una pregunta:
    ¿Por qué se usan jabones para lavar la loza, sabiendo que son capaces de unirse a la grasa y reducirla a pequeñas gotitas?
    Por favor si puede ser posible sin la menor demora. Gracias

  25. luisa . Junio 9, 2010 11:51

    este articulo mefue muy util para mi trabajo espero y austedes lessea util como ami meb fue espero y les sirva

    eso estodo ADIOS

  26. maria elena. Septiembre 7, 2011 19:21

    el articulo es muy interesante de por si y ademas por este medio se puede enriquecer aun mas, ya que cada pregunta actuara como disparador.

  27. jhon alex getial oliva . Febrero 23, 2012 17:37

    que es el estado plasmatico en ciencias naturales