ESTADOS DE LA MATERIA
En física y química se observa que, para cualquier sustancia o
elemento material, modificando sus condiciones de temperatura o presión, pueden obtenerse distintos estados o fases,
denominados estados de
agregación de la materia, en relación con las fuerzas de
unión de las partículas (moléculas, átomos o iones) que la
constituyen.
Todos los estados
de agregación poseen propiedades y características diferentes, los más
conocidos y observables cotidianamente son cuatro, las llamadas fases sólida, líquida, gaseosa y plasmática.
A medida que la temperatura desciende, comienza
a emerger el carácter ondulatorio de los átomos. Así, las diferentes ondas de
materia pueden unirse unas con otras y coordinar su estado produciendo la
condensación de Bose-Einstein.
En ese sentido, se suele decir que la
condensación Bose-Einstein produce un superátomo, ya que todo el sistema
debidamente enfriado queda descrito por una única función de onda, exactamente
como ocurre con un solo átomo. También se puede hablar de materia coherente
como ocurre con la luz coherente en el caso de un láser .De aquí surgen definiciones con superfluido,
supersolido, superliquido
SUBLIMACIÓN.
La
sublimación (del latín sublimāre ) o volatilización es el proceso que consiste
en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el
estado líquido. Los sólidos
tienen presiones de vapor, características que oscilan con la temperatura como
sucede con líquidos. Acrecentando la temperatura, aumenta también la presión de vapor del sólido. El suceso de la estabilización de
un sólido con vapor saturado, que varía su presión con la temperatura, a esa
inflexión se llama curvatura de sublimación. Este fenómeno ocurre a menor
presión y menor temperatura que el punto tripartito de un Diagrama de
fase de la sustancia
estudiada. Se determina como sublimación el indicar la conversión directa
sólido-vapor, sin la intervención líquida. Por ejemplo, la purificación del yodo, azufre, naftaleno o ácido benzoico resultan muy viable por sublimación,
debido a que las presiones de vapor de estos sólidos tienen valores bastante
elevados. Otro ejemplo es el más común para ilustrar sublimación es a través de hielo seco, que es el nombre común que se le da al CO2
congelado. Cuando el hielo seco se expone al aire, éste se comienza a sublimar, o a
convertirse en vapor. Algunos ejemplos podrían ser: -Una naftalina cuando se
echa a la sartén pasa de sólido a gas inmediatamente.
CRSITALIZACION
Operación de separación líquido-sólido en la cual
se produce la transferencia de un soluto desde una disolución a una fase sólida
cristalina del mismo, mediante un cambio en la temperatura o en la
composición. Se trata de una operación controlada simultáneamente por la
transferencia de materia y la transmisión de calor.
El procedimiento más habitual es concentrar la disolución y después enfriarla
en condiciones controladas. De este modo la concentración de soluto supera el
valor de su solubilidad a esa temperatura y a partir de la disolución
sobresaturada se produce la fPermite separar sustancias que forman un
sistema material homogéneo por ejemplo: el agua potable es una solución formada
por agua y sales disueltas en ella. Los tres métodos más conocidos son:
Evaporación o capitalización, cromatografía y destilación. La operación de
cristalización es el proceso por medio del cual se separa un componente de una
solución líquida transfiriéndolo a la fase sólida en forma de cristales que precipitan. Es una operación
necesaria para todo producto químico que se presenta comercialmente en forma de
polvos o cristales, ya sea el azúcar o sacarosa, la sal común o cloruro de sodioormación de sus cristales.
Definición de los Estados de la Materia
Sólido:
Tienen forma y
volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus
estructuras.
Liquido:
No tienen forma fija
pero sí volumen. La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy
específicas son característicos de los líquidos.
Gases: No tienen forma ni volumen fijos. En
ellos es muy característica la gran variación de volumen que experimentan al
cambiar las condiciones de temperatura y presión.
Plasma: se forman bajo temperaturas y
presiones extremadamente altas, haciendo que los impactos entre los electrones
sean muy violentos, separándose del núcleo y dejando sólo átomos
dispersos. El plasma, es así, una mezcla de núcleos positivos y electrones
libres, que tiene la capacidad de conducir electricidad.
Supersólido: Este material es un sólido en el sentido de que la
totalidad de los átomos del helio-(4) que lo
componen están congelados en una película cristalina rígida, de forma similar a
como lo están los átomos y las moléculas en un sólido normal como el hielo. La
diferencia es que, en este caso, “congelado” no significa “estacionario”. Se demuestra que las partículas de helio aplicadas
a temperaturas cercanas al 0 absoluto cambian el momento
de inercia y un sólido se convierte en un supersólido lo que previamente aparece como un estado de la materia.
Superliquido: Es un liquido carente
totalmente de viscosidad, es decir que el rozamiento entre sus moléculas es
nada más ni menos que cero.
Superaislante: Los investigadores enfriaron láminas delgadas de nitrato de
titanio hasta temperaturas próximas al cero absoluto, en presencia de un campo magnético. Sorprendentemente,
observaron que la resistencia eléctrica del material aumentaba aparentemente
sin límite alguno. Los investigadores enfriaron
láminas delgadas de nitrato de titanio hasta temperaturas próximas al cero absoluto, en presencia de un campo magnético. Sorprendentemente,
observaron que la resistencia eléctrica del material aumentaba aparentemente
sin límite alguno.
Condensado
de Bosse-Einstein: se alcanza cerca del cero
absoluto de temperatura (-273 grados centígrados), mediante la condensación de
miles de átomos. Su existencia fue pronosticada hace 80 años por los
científicos de los que deriva su
nombre.
