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😉👉⚛️ Características y propiedades de todos los estados de la materia: sólido, líquido, gaseoso, plasma, condensado Bose-Einstein y fermiónico

Los estados de agregación son las diferentes manifestaciones en que se presenta la materia. Además de los más comunes y conocidos (sólido, líquido, gaseoso y plasma) existen otros tipos de estados de agregación que se presentan en temperaturas extremas cercanas al cero absoluto (0°K o -273°C) y en determinados elementos, llamados Bose-Einstein y Fermiónico, que no se pueden ver en la naturaleza y solo se pueden llegar en laboratorios especializados.

Sólido

  1. Las moléculas en el estado sólido se encuentran en estructuras con formas definidas y bien ordenadas. Igualmente, su movimiento es muy escaso y rígido, causa por la cual los sólidos tienen esa consistencia.
  2. Fuerzas intermoleculares muy fuertes y estables.
  3. Tienen forma definida.
  4. Existen dos tipos de estructuras: Cristalinas (con estructuras muy ordenadas) y no cristalinas o amorfos (con estructuras desordenadas y arreglo irregular).
  5. Componen la mayoría de elementos de la tabla periódica.
  6. Oponen resistencia a cambios de forma y volumen al someterse a presión (incompresibilidad).
  7. Casi siempre tienen altas densidades o mayores a los gases.
  8. Pueden ser metálicos, metaloides (los que están en los grupos II y II de la ootabla periódica, por ejemplo, el litio, berilio, sodio y potasio) o no metálicos.
Características y propiedades de todos los estados de la materia - Las moléculas en el estado sólido están ordenadas con movimientos oscilatorios - sdce.es - sitio de consulta escolar

Líquido

  1. En el estado líquido, las moléculas se encuentran en libre movimiento a pesar de no tener una posición rígida gracias a que se han roto los enlaces que así los mantenían.
  2. La energía cinética de sus partículas (energía que hace que las moléculas se muevan) es la misma que su energía potencial (que es aquella que tiende a limitar su movimiento).
  3. Adoptan la forma del recipiente que lo contiene debido a que los líquidos no tienen una forma definida.
  4. Generalmente, los líquidos son incompresibles (Es decir, que son difíciles de comprimir o disminuir su volumen en una masa constante. No confundir con incomprensible) ya que sus moléculas se mantienen juntas en el menor volumen posible y su densidad actúa independientemente de la presión ejercida.
  5. Las fuerzas intermoleculares (que es la atracción que tienden a tener las moléculas) entre los líquidos y los sólidos son tan intensas que los átomos de los líquidos en la superficie del sólido permanecen en posiciones fijas, mientras que en los gases ocurre todo lo contrario, ya que los gases se mueven libremente por el recipiente que los contiene.
  6. Los líquidos, cuando están sometidos a presión, se esparce uniformemente en todas las direcciones del recipiente que contienen (principio de pascal).
  7. Son fluidos (es decir, poseen fuerzas de atracción molecular mas débiles que en los sólidos).
Características y propiedades de todos los estados de la materia - Representación del movimiento de las partículas que causa el estado líquido - sdce.es - sitio de consulta escolar
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Gaseoso

  1. Los gases tienen sus moléculas muy separadas entre sí, razón por la cual tienen muy baja densidad.
  2. A presión constante, el volumen de un gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta (ley de Charles).
  3. Ocupan el volumen total del recipiente cerrado, expandiéndose hasta llenarlo todo.
  4. Son capaces de mezclarse con otros gases dando soluciones gaseosas.
  5. Al poseer una gran cantidad de energía cinética molecular, sus partículas mantienen un movimiento perpetuo moviéndose a grandes velocidades y chocando con las paredes del recipiente.
  6. Son malos conductores de electricidad.
  7. Las fuerzas intermoleculares son extremadamente débiles a excepción del momento de la colisión.
  8. Son compresibles (fáciles de comprimir o disminuir su volumen al someterlos a presión).
  9.  El volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión ejercida hacia este en una temperatura constante (ley de Boyle).
  10. Al aumentar la temperatura aumenta la velocidad molecular debido al aumento de la energía cinética de las partículas y por ende las fuerzas de las colisiones en las paredes del recipiente. Sin embargo, esta ley no funciona bien a temperaturas muy bajas o a presiones muy altas.
  11. La presión de un gas es directamente proporcional a su temperatura a un volumen constante (ley de Gay-Lussac).
  12. Se presentan en temperaturas por arriba de su temperatura de ebullición.
Características y propiedades de todos los estados de la materia - El libre movimiento de las partículas es característico del estado gaseoso. - sdce.es - sitio de consulta escolar

Plasma

  1. Trata de una especie de estado gaseoso, pero formado con iones (Átomos con falta o sobra de un electrón) de igual número de cargas positivas y negativas.
  2. Es el estado de la materia más abundante del universo (>99%), pero en la tierra es menos abundante que el estado sólido, líquido o gaseoso.
  3. El estado está predominante en las estrellas y nebulosas; también están presentes en rayos, auroras boreales, durante la combustión, etc.
  4. Es el responsable de la mayoría de emisiones de luz en el universo.
  5. En la tierra se puede generar plasma sometiéndole carga eléctrica a los gases con baja presión (menores a 0.001 atmósferas, 1000 veces menor a la presión atmosférica de la superficie al nivel del mar).
  6. Al contrario de un gas, el plasma es un buen conductor eléctrico.
  7. Responden a fuerzas electromagnéticas.
  8. Poseen mucha energía cinética de las partículas.
  9. Es muy reactivo químicamente.
  10. Impactan con gran energía las superficies al chocar.
  11. Se transfiere escasa energía cinética en las colisiones elásticas (Cuando esta se conserva completamente en ambos cuerpos).
  12. Tienen una gran cantidad de usos, como las pantallas de plasma, fabricación de microcircuitos gracias a la erosión causada por plasma, reactores de fusión termonuclear y por confinamiento magnético, etc.
Características y propiedades de todos los estados de la materia - El plasma es una especie de estado gaseoso pero con iones en vez de átomos normales. - sdce.es - sitio de consulta escolar

Condensado de Bose-Einstein

  1. Sólo se pueden llegar a temperaturas cercanas al cero absoluto (0°K o -273.15°C).
  2. Los materiales que llegan a ese estado pueden alcanzar densidades extremadamente altas.
  3. Dentro del estado todos los elementos poseen el nivel mínimo de energía (estado fundamental) por lo tanto están congeladas al máximo nivel posible.
  4. Es exclusivo de los bosones, que se tratan de partículas con un spin entero positivo, por ejemplo, los núcleos de los isótopos (que es un átomo del mismo número atómico y de la misma especie pero diferente masa atómica debido a que tienen diferente número de neutrones, algo así como una variante del mismo elemento) del Helio-4 y deuterio (que es un átomo de hidrógeno con 1 neutron en su núcleo). También en partículas como los fotones (que es la partícula elemental de la luz) y todo átomo que tenga un número par de electrones + protones + neutrones en su composición.
  5. Cuando se llega a ese estado, todas las partículas tienen las mismas propiedades cuánticas (que es algo extremadamente raro dentro de la física moderna) actuando todas estas como una sola burbuja atómica llamado "superátomo".
  6. Llegan a un estado llamado "superfuído" que ofrece cero resistencia al fluir y a la fricción; también adquieren superconductividad (que puede pasar una corriente con cero resistencia eléctrica).
  7. Son incompresibles y poseen cierta elasticidad (Propiedades similares a la de un fluido).
  8. Las partículas en ese estado lucen como una especie de gas, pero poseen propiedades similares al de los sólidos y los líquidos.
  9. También es denominado "hielo cuántico"
  10. Los átomos adquieren propiedades y se comportan como ondas de luz en vez de partículas.
  11. Sólo se presentan a una cien millonésima parte de 1 grado kelvin por encima del cero absoluto.
  12. Es capaz de disminuir considerablemente la velocidad de la luz (hasta aproximadamente 17 m/s)

Condensado fermiónico

  1. Se trata de un conjunto de partículas actuando como superfluído.
  2. Adquieren la forma del recipiente que lo contiene.
  3. Son compresibles (es decir, su volumen varía un poco al comprimirlo).
  4. Poseen una estructura desordenada.
  5. Tienen características similares al condensado de Bose- Einstein, con la diferencia de que las partículas forman grandes hileras.
  6. Son exclusivos de los fermiones, que son partículas con un espín semientero (como los electrones) y en átomos con un número impar en la suma de electrones + protones + neutrones en su composición (por ejemplo, el potasio-40).
  7. Todas las partículas que lo conforman están en el mismo estado cuántico.
  8. Se forma una especie de nube de átomos superconductores (con cero resistencia eléctrica o pérdida de energía al pasar por el), manteniéndose así después de pasar por ese estado, lo que puede llegar a tener innumerables aplicaciones industriales.
  9. Se mantiene estable por muy poco tiempo debido a que este actúa más como una onda que como una partícula.
  10. Fue descubierta en 1999 en EUA.
  11. Se presentan a menos de una billonésima parte de grado Kelvin (1*10^-13K)
Características y propiedades de todos los estados de la materia - Diferencia entre la organización entre las partículas en el estado de Bose-Einstein (izquierda) y en el estado fermiónico - sdce.es - sitio de consulta escolar
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Referencia de la página
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