Materia

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1. MATERIA
Estados de agregación de la materia

La materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y se define como energía condensada desde un punto de vista relativista.

La materia se encuentra en los estados de agregación:
a) Sólido b) Líquido c) Gas d) Plasma

En nuestra experiencia diaria podemos observar que la materia en la naturaleza se encuentra sólo en los tresprimeros estados físicos anteriores.

En términos generales, se puede afirmar que para una presión y temperatura dadas, los sólidos tienen volumen y formas fijos; los líquidos tienen volumen determinado, pero no forma ya que adoptan la del recipiente que los contiene, mientras que los gases no tienen forma ni volumen, ya que se expanden indefinidamente hasta ocupar por completo el recipiente enque se encuentran, mientras que el plasma está constituido por partículas altamente ionizadas. En ocasiones, la distinción entre los diferentes estados no es tan inmediata.

Para temperaturas y presiones normales, la mayoría de las sustancias están formadas por moléculas y la diferencia de estado se debe a las distintas clases de interacciones entre las moléculas constituyentes de talessustancias.

Sólidos
En el estado sólido las moléculas se mantienen en posiciones fijas por efecto de enlaces químicos (iónicos, covalentes, fuerzas de van der Waals). Las direcciones y longitudes de estos enlaces son características para cada compuesto químico, observándose que un número grande de moléculas forma un sólido regular.

Los sólidos se clasifican como cristalinos o amorfos. Un sólidocristalino muestra generalmente un punto de fusión bien definido; examinado a simple vista (o con un microscopio si la muestra es microcristalina), se pueden observar estructuras geométricas tridimensionales con caras bien desarrolladas y con una forma característica, como se observa en los sistemas cristalinos:



La difracción de rayos "x" demuestra que un sólido cristalino tiene una estructuraregular y ordenada, compuesta de unidades idénticas que se repiten y tienen la misma orientación a través de todo el cristal; la unidad que se repite es un grupo de uno o más átomos, moléculas o iones. La rigidez de los sólidos se puede atribuir a la dificultad de romper simultáneamente la gran cantidad de enlaces.

Un sólido amorfo no tiene una forma cristalina característica. Cuando secalienta, se ablanda y funde a lo largo de un cierto intervalo de temperaturas. La difracción de rayos X demuestra una estructura desordenada. En algunos compuestos, las moléculas pueden unirse adoptando más de una configuración geométrica, dando lugar a formas cristalinas diferentes, fenómeno que es conocido como alotropía.

Los cristales de algunos metales y metaloides conducen la electricidad debidoa que sus átomos pueden perder con facilidad electrones que pasan a moverse libremente en el cristal y producen una corriente eléctrica cuando se aplica una diferencia de potencial; en un aislante los electrones continúan sujetos a las moléculas de tal manera que no es posible moverlos en un campo eléctrico exterior. Existen unos materiales intermedios llamados semiconductores cuyas propiedadeseléctricas se alteran al añadirles pequeñas cantidades de impurezas, lo que ha hecho posible el diseño y construcción de los transistores, circuitos impresos y otros dispositivos electrónicos de pequeñas dimensiones.

Por otra parte, las propiedades magnéticas de un sólido dependen de los electrones exteriores de las moléculas. Normalmente estos electrones forman pares cuyos componentesmagnéticos intrínsecos se oponen, de manera que anulan los efectos magnéticos externos.

En los sólidos los enlaces no son completamente rígidos por lo que, si se aplica una fuerza exterior, los átomos se moverán hasta posiciones ligeramente más cercanas. Cuando desaparece la fuerza, la repulsión producida por los electrones de los átomos adyacentes hace que los átomos vuelvan a su posición original de...
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