1- ¿Qué es la materia?
Como ya hemos aprendido, la materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.
La materia se encuentra formada por partículas, las cuales siempre se encuentran en movimiento o vibrando. También existen fuerzas que permiten que las partículas permanezcan unidas o separadas.
Generalmente, la materia puede encontrarse en tres estados físicos: sólido, líquido y gaseoso. En cada uno de los estados de la materia, la unión y el movimiento de las partículas son diferentes.
Revisemos cada estado y sus principales características.
1.1- Estado sólido: Las partículas están fuertemente unidas y ordenadas. La distancia que las separa es muy pequeña. Además, las partículas se encuentran vibrando en su posición y no se desplazan.
1.2- Estado líquido: Las partículas están medianamente unidas y se encuentran desordenadas. Vibran y pueden desplazarse.
1.3- Estado gaseoso: Las partículas están separadas y más desordenadas que en los líquidos. Vibran y se mueven libremente porque no hay fuerzas que las mantengan unidas, ocupando todo el espacio disponible.
Observa la siguiente imagen y busca ejemplos de cada estado de la materia.
Señalaremos algunos ejemplos: En estado sólido se encuentra el juguete de patito y la caja de cereal. En estado líquido está el agua del río, el jugo y la leche. Por último, en estado gaseoso se encuentra el aire que todos respiramos.
Además, recordemos que en la naturaleza podemos encontrar el agua en sus diferentes estados:
– Agua en estado sólido: hielo y nieve.
– Agua en estado líquido: ríos, lagos, océanos y gotas de lluvia.
– Agua en estado gaseoso: vapor, nubes y niebla.
2- Forma y volumen
A continuación, revisaremos la forma y el volumen en los tres estados de la materia.
2.1- Estado sólido
En los cuerpos que se encuentran en estado sólido, las partículas se encuentran fuertemente unidas y son difíciles de separar. Es por esta razón que los sólidos poseen una forma definida.
Además, el volumen de los sólidos se mantiene constante.
2.2- Estado líquido
Las sustancias que se encuentran en estado líquido poseen partículas más separadas que los sólidos y se mueven con una mayor facilidad. Debido a esto, los líquidos no poseen una forma definida ya que se adaptan al recipiente que los contiene. Al igual que en los cuerpos sólidos, el volumen en las sustancias líquidas se mantiene constante.
Por ejemplo, si vaciamos 20 mL de una sustancia líquida como agua en recipientes graduados de diferentes formas, nos daremos cuenta de que el agua toma la forma de los recipientes y que su volumen será el mismo.
Si, por el contrario, colocamos un cuerpo sólido como una piedra dentro de un recipiente, observaremos que no varió su forma ni su volumen.
2.3- Estado gaseoso
Los gases ocupan todo el espacio disponible, por lo que no poseen un volumen constante. Al igual que los líquidos, se adaptan al recipiente que los contiene y no poseen una forma definida.
Por ejemplo, si inflamos globos de forma diferente y los cierras, observaras que el gas ocupará todo el espacio disponible y se adaptará a la forma de los globos.
Para resumir lo que hemos aprendido hasta el momento, la siguiente tabla señala una comparación sobre los estados de la materia.
|
Estado de la materia |
Distancia de las partículas |
Movimiento de las partículas |
Orden de las partículas |
¿Posee forma definida? |
¿Posee volumen constante? |
|
Sólido |
La distancia que separa a las partículas es muy pequeña. |
Vibran en sus posiciones, pero no se desplazan. |
Ordenadas |
Si |
Si |
|
Líquido |
La distancia que separa a las partículas es mayor que en los sólidos. |
Vibran y se desplazan. |
Desordenadas |
No |
Si |
|
Gaseoso |
La distancia que separa a las partículas es mayor que en los líquidos. |
Se desplazan libremente. |
Muy desordenadas |
No |
No |
3- Fluidez y compresión
Ciertos cuerpos poseen las capacidades de fluir y de comprimirse. La fluidez es la capacidad que posee un cuerpo de escurrir o fluir (correr). Mientras que la compresión, consiste en la capacidad que posee un cuerpo para reducir su volumen.
3.1- Fluidez en los tres estados de la materia
Como hemos aprendido, la materia en estado sólido posee sus partículas muy unidas ya que las fuerzas que se producen entre ellas son muy fuertes. Por lo que, los cuerpos sólidos no tienen la capacidad para fluir.
Los líquidos y los gases poseen la capacidad para fluir, debido a que las fuerzas que unen sus partículas son débiles.
Para comprobar la capacidad que poseen los cuerpos para fluir, revisaremos el siguiente experimento.
En una bandeja, colocamos en un extremo una goma de borrar y una cucharita con agua. Luego, levantamos la bandeja inclinándola levemente.
A partir de esta simple actividad, podemos observar que el agua escurre y se mueve de una parte a otra, ya que se encuentra en el estado líquido.
La goma de borrar no posee la capacidad de escurrir, ya que es un cuerpo sólido.
3.2- Compresión en los tres estados de la materia
Los cuerpos sólidos no son compresibles, es decir, no poseen la capacidad de reducir su volumen. Esto se debe a que sus partículas se encuentran fuertemente unidas y no pueden desplazarse.
Los líquidos son ligeramente compresibles, ya que sus partículas se encuentran cercanas, lo que les permite desplazarse.
Los gases son fácilmente compresibles, ya que sus partículas se encuentran muy separadas y pueden desplazarse libremente. Entonces, la materia en el estado gaseoso puede disminuir su volumen al aplicar una fuerza sobre ella.
Para finalizar veremos el siguiente experimento. Para realizarlo necesitarás tres jeringas y tres materiales en diferentes estados, como mostacillas, agua y aire.
La primera jeringa será llenada con mostacillas, la segunda con agua y la tercera, con aire. Luego, tapa con tu dedo el extremo inferior la jeringa y aprieta su émbolo. Realiza el procedimiento con todas las jeringas.
¿Qué materiales no pudieron reducir su volumen al apretar el émbolo de la jeringa? Se comprueba que las mostacillas, al encontrarse en el estado sólido, no son compresibles, a diferencia del agua y del aire, que se encuentran en estado líquido y gaseoso respectivamente.
