TALLER ESTADOS DE LA MATERIA

1. ESTADOS DE LA MATERIA

La materia se encuentra generalmente en tres estados básicos, estos son: Solido, liquido y gaseoso, en la naturaleza se pueden encontrar sustancias que están en un estado concreto, por ejemplo:

• Solidos: Los metales como la plata, el oro y ciertos minerales.

• Liquido: El agua.

• Gaseoso: EL oxigeno, el hidrogeno, entre otros.

1.1 LOS SOLIDOS: Son sustancias que tienen forma y volumen constantes, esto gracias a que las partículas que lo forman están unidas entre sí por una fuerza de atracción muy grande, lo que hace que estas permanezcan en una posición fija.

En este estado, las partículas no se mueven, únicamente vibran alrededor de posiciones fijas, pero no se trasladan libremente alrededor del solido, , de igual forma, las partículas están ordenadas en una posición geométrica ordenada (como una fila apilada de partículas).

Una caracterisitica primordial de estas es la rigidez y la regularidad de sus estructuras, es asi que para que un solido se pueda transformar en un liquido es necesario alterar su estructura a través de calor, provocando una ruptura de su estructura molecular, haciendo que las partículas que lo componen se muevan y su energía cinetica aumente, provocando asi la fusión de la materia, para llegar a este estado se logra calentando el solido hasta su temperatura de fusión, es allí donde se presenta la ruptura de su estructura y se convierte en liquido.

1.2 LOS LIQUIDOS: Al igual que los solidos, estos tienen volumen constante, debido a que la atracción entre sus partículas es fuerte, pero no igual que en el caso de los solidos, por esta razón, estas partículas se pueden trasladar con facilidad, en este estado, el numero de partículas por unidad de volumen, es muy grande, por lo que se producen fricciones y choques entre ellas, por esta razón es que los liquidos no tienen una forma fija, y se pueden adaptar a la forma del recipiente que los contiene, en los liquidos, el movimiento de las partículas no es uniforme, como en el caso de los solidos.

Los liquidos tienen la particularidad de poderse convertir en gases, esto se logra al igual que en los solidos, al aumentar la temperatura del liquido, lo que produce la movilidad de las partículas aumentando asi su energía, para que un liquido se transforme en un gas por efecto del calor, se hace necesario que este alcance su temperatura de ebullicion, solo asi se logra la transformacion en gas.

2. ESTADOS FERMIONICO Y BOSONS (OTROS ESTADOS DE LA MATERIA)

2.1 CONDENSADO FERMIONICO: Este es conocido como el sexto estado de la materia, se conoce como un estado de agregacion de la materia, el cual se consigue modificando las condiciones de temperatura o presión, lo cual influye en las fuerzas de unión de las partículas.

En este caso al lograr esta modificación de sus condiciones de temperatura y presión se lugar una “superfluidez” de la materia, lo que hace que esta no tenga viscosidad, para llegar a este estado se requiere que la materia llegue a temperaturas muy bajas, casi a 0 absoluto, en este nivel tan bajo de temperatura, la actividad de las partículas es casi nula, lo que constituye en un inconveniente para el manejo de esta materia, pues al llegar a una temperatura 0 esta se congelaría.

Contrario al estado liquido o gaseoso, en el estado de condensación fermionica, la materia se nueve en forma de onda y no en forma particular, esto debido a la poca estabilidad de la materia en este estado.

2.2 CONDENSADO DE BOSE – EINSTEIN: Es el estado de agregación de la materia, que se da en ciertos materiales al llegar a temperaturas muy bajas sin alcanzar el limite 0, en este caso un grupo de partículas alcanza el nivel minimo de energía, llegando al estado fundamental de la materia; este grupo de partículas que se mantienen constantes se conoce como el Condensado de Bose – Einstein.

2.3 OTROS ESTADOS DE LA MATERIA: Dentro de esta categoría de estados se encuentran los siguientes:

• PLASMA: Este es un gas Ionizado, en el los atomos que lo componen se separan de algunos de sus electrones, esta compuesto por aniones (iones con carga negativa) y cationes (iones con carga positiva), están separados entre si, por lo que se convierten en excelentes conductores de calor, el ejemplo mas claro es el componente del Sol.

• SUPERSOLIDO: Este materiales un solido en el que todas sus partículas llegan a un nivel tan bajo de temperatura, apenas una decima de grado sobre el 0 absoluto, lo que produce una rigidez tan fuerte en sus partículas aun sin llegar a su congelamiento.

• SUPERFLUIDO: En este estado la materia carece de viscosidad, este fenómeno se da también a muy bajas temperaturas.

• MATERIA DEGENERADA: Es aquella en la que una parte importante de la presión proviene del “¨Principio de exclusión de Pauli”, que establece que dos fermiones no pueden tener los mismos números cuánticos, en este caso las partículas adquieren momentos muy elevados. Así pues, al estar tan comprimida la materia los estados energéticamente bajos se ocupan rápidamente por lo que muchas partículas no tienen más remedio que colocarse en estados muy energéticos lo que conlleva una presión adicional de origen cuántico.

3. DEFINICIONES DE:

3.1 SOLIDOS CRISTALINOS: Un sólido cristalino es aquel que tiene una estructura periódica y ordenada, que se expande en las tres direcciones del espacio, por lo que presentan una forma invariante, salvo por la acción de fuerzas externas.

En un sólido cristalino, los átomos se encuentran situados en un arreglo repetitivo o periódico dentro de grandes distancias atómicas, como en las estructuras solidificadas, los átomos se posicionan de una manera repetitiva tridimensional, en la cual cada átomo esta enlazado al átomo mas cercano.

3.2 SOLIDOS AMORFOS: Este es un estado sólido de la materia en el que las partículas que conforman el sólido carecen de una estructura ordenada, caso contrario a los cristalinos.

Al no tener una estructura atómica ordenada, estos no tienen una forma definida, los sólidos amorfos son mezclas moleculares que no pueden organizarse, dentro de los sólidos amorfos más comunes se encuentra el vidrio.

3.3 NOMBRE DE LAS FORMAS CRISTALINAS (REDES DE BRAVAIS): Las Redes de Bravais son una disposición infinita de puntos discretos cuya estructura es invariable bajo cierto grupo de traslaciones (desplazamiento de una misma cantidad de materia en una dirección determinada), en ciertos casos también se presenta invariabilidad bajo rotaciones (cambio de orientación de un cuerpo sobre

...