Estados de la materia: sólidos, líquidos, gases y plasma
Gas
Abra una botella de perfume en una esquina de una habitación, luego muévase a la esquina opuesta y espere. En solo unos minutos podrás oler ese perfume. ¿Porqué es eso? Porque el aire es un gas y las moléculas de perfume se evaporan en un gas y se dispersan en el aire gaseoso. Los gases consisten en pequeñas partículas o moléculas que están muy separadas en relación con su tamaño. Estas moléculas tienen tanto espacio para moverse que muy pronto los dos gases se mezclaron y el perfume se extendió por toda la habitación.
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El gas es una forma de materia que no tiene un volumen o forma definidos. Los gases tienen baja densidad en comparación con la misma sustancia en otros estados. Los gases también pueden difundirse fácilmente, como se muestra en el ejemplo del perfume.
Líquido
Ahora, mire una botella de agua. ¿Qué propiedades conoces de ese líquido? Puede notar que el líquido toma la forma de la botella y probablemente sepa que si vierte el agua líquida en un recipiente diferente, tomará la forma del nuevo recipiente. Probablemente también sepa que no importa cuánto empuje el agua, nunca podrá cambiar su volumen. Ya sea en una botella alta y estrecha o extendido sobre una mesa, el líquido tiene un volumen definido, pero no una forma definida. Compare esto con el gas, que no tiene una forma o volumen fijo definido.
En un líquido, las moléculas están más compactas, pero aún pueden moverse y fluir unas sobre otras. Los líquidos pueden difundirse y mezclarse con otros líquidos, pero es una mezcla más lenta que en los gases. Otra propiedad común a todos los líquidos es la tensión superficial. La tensión superficial es una fuerza de atracción que mantiene unidas las moléculas de la superficie de un líquido, lo que provoca tensión. Es por eso que los insectos pueden caminar sobre el agua.
Sólido
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Ahora, mire un bloque de madera. Intenta empujarlo. Haz que un elefante se pare encima. ¿Qué puede decir al respecto? Se puede decir que este bloque macizo de madera tiene un volumen definido y una forma definida. No cambia de forma incluso con el elefante parado sobre él, a menos que, por supuesto, lo desintegra, pero supongamos que es un elefante bebé. Estas son las características de un sólido : tiene un volumen y una forma definidos. Un sólido también tiene moléculas, están tan apretadas que tienen un movimiento limitado, son incompresibles y mantienen su volumen y forma. En general, las sustancias son más densas en estado sólido.
Los sólidos tienen una forma y un volumen definidos . También tienen altas densidades y son incompresibles. Los sólidos no se difunden bien, pero pueden difundirse. Su velocidad de difusión es millones de veces más lenta que la difusión en líquidos.
Piense en el movimiento de partículas como personas en las gradas en un juego de béisbol. Al principio de la temporada, el equipo no está bien y poca gente compra entradas, por lo que las gradas están bastante vacías. La gente tiene mucho espacio para moverse libremente. Esto es como las moléculas de un gas. A medida que avanza la temporada, el equipo lo hace mejor y pasa al primer lugar. Ahora las gradas están casi llenas. Hay gente en todas partes, pero todavía hay espacio para moverse e ir a buscar un perrito caliente. Esto es similar a las moléculas de un líquido. Están apretados, pero tienen espacio para deslizarse unos sobre otros. Ahora el equipo ha llegado a la Serie Mundial. Las gradas están repletas. No hay absolutamente ningún espacio para moverse y no puede levantarse de su asiento para comprar un hot dog. Este es el equivalente a las moléculas de un sólido. Están tan apretados que es muy difícil moverlos.
Plasma
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La última forma de materia es el plasma. Es la forma más común de materia en el universo, tanto por masa como por volumen. Nuestro sol es una bola de plasma. Aunque no se encuentra naturalmente en la Tierra con mucha frecuencia, el plasma producido por humanos se ha convertido en algo común. Piense en letreros de neón o televisores de plasma. El plasma es un gas que se ha calentado tanto y tiene tanta energía que los electrones libres cargados negativamente y los iones cargados positivamente coexisten en él. Estos electrones libres significan que el plasma conduce energía fácilmente. El plasma, como un gas, no tiene volumen ni forma definidos.
Resumen de la lección
El gas no tiene forma ni volumen definidos, es fácilmente comprimible, tiene una densidad muy baja y se difunde con bastante facilidad.
El líquido tiene un volumen definido pero no una forma definida. Es incompresible, se difunde con bastante facilidad, aunque no tan fácilmente como el gas, y tiene una cualidad única llamada tensión superficial.
Los sólidos tienen formas y volúmenes definidos. Tienen alta densidad y son incompresibles. Se difunden pero muy, muy lentamente.
Los plasmas son similares al gas, sin volumen ni forma definidos, pero contienen tanta energía que los electrones de los átomos se liberan, lo que permite que el plasma conduzca energía fácilmente.
Resultado de aprendizaje
Después de ver esta lección, debería poder nombrar los cuatro estados de la materia y describir las características de cada uno.