Cambio de
estado
En física y química se denomina cambio de estado a la evolución de la materia entre varios estados de agregación sin que ocurra un cambio en su composición. Los
tres estados más estudiados y comunes en la tierra son el sólido, el líquido y el gaseoso
Cambios de estado de agregación de la materia
A continuación se describen los diferentes cambios de estado o
transformaciones de fase de la materia.
§ Fusión: Es el paso de un sólido al
estado líquido por medio de la energía térmica;
durante este proceso
isotérmico (proceso
que absorbe energía para llevarse a cabo este cambio) hay un punto en que la temperatura permanece constante. El "punto de
fusión" es la temperatura a la cual el sólido se funde, por lo que su valor
es particular para cada sustancia. Cuando dichas moléculas se moverán
en una forma independiente, transformándose en un líquido.
§ Solidificación: Es la transformación de un líquido a sólido por
medio del enfriamiento; el proceso es exotérmico. El "punto de solidificación" o de congelación
es la temperatura a la cual el líquido se solidifica y permanece constante
durante el cambio, y coincide con el punto de fusión si se realiza de forma
lenta (reversible); su valor es también específico.
§ Vaporización: es el proceso físico en el que un líquido pasa a estado gaseoso. Si se realiza cuando la temperatura
de la totalidad del líquido iguala al punto de
ebullición del líquido
a esa presión al continuar calentando el líquido, éste absorbe el calor, pero
sin aumentar la temperatura: el calor se emplea en la conversión del agua en
estado líquido en agua en estado gaseoso, hasta que la totalidad de la masa
pasa al estado gaseoso. En ese momento es posible aumentar la temperatura del gas.
La evaporación se produce a cualquier temperatura, aunque es mayor
cuanto más alta es la temperatura. Es importante e indispensable en la vida
cuando se trata del agua, que se transforma en vapor de agua y al condersarse
en nube, volviendo en forma de lluvia, nieve,
niebla o rocío.
Cuando existe un espacio libre encima de un líquido caliente, una
parte de sus moléculas está en forma gaseosa, al equilibrase, la cantidad de
materia gaseosa define la presión de vapor saturante, la cual no depende de la
temperatura.
§ Condensación: Se denomina condensación al cambio de estado de la materia que
se encuentra en forma gaseosa a forma líquida. Es el proceso inverso a la vaporización. Si se
produce un paso de estado gaseoso a estado sólido de manera directa, el proceso
es llamado sublimación inversa. Si se produce un paso del estado líquido a
sólido se denomina solidificación.
§ Sublimación: es el proceso que consiste en el cambio de
estado de la materia sólida al estado gaseoso sin pasar por el estado líquido.
Al proceso inverso se le denomina Cristalización inversa; es decir, el paso directo del
estado gaseoso al estado sólido. Un ejemplo clásico de sustancia capaz de
sublimarse es el hielo seco.
Es importante hacer notar que en todas las transformaciones de
fase de las sustancias es de que éstas no se transforman en otras sustancias ni
sus propiedades, solo cambia su estado físico.
Las diferentes transformaciones de fase de la materia en este caso
las del agua son necesarias y provechosas para la vida y el sustento del hombre
cuando se desarrollan normalmente
Punto de fusión
El punto de fusión es la temperatura a la
cual la materia pasa de estado sólido a estado líquido, es decir, se funde.
Al efecto de fundir un metal se le llama fusión (no podemos
confundirlo con el punto de fusión). También se suele denominar fusión al
efecto de licuar oderretir una
sustancia sólida, congelada o pastosa, en líquida.
Punto de ebullición
El punto de ebullición es aquella temperatura en la cual la
materia cambia de estado líquido a gaseoso, es decir se ebulle. Expresado de
otra manera, en un líquido, el punto de ebullición es la temperatura a la cual
la presión de vapor del líquido es igual a la presión del medio que rodea al
líquido. En esas condiciones se puede formar vapor en cualquier punto del
líquido.
La temperatura de una sustancia o cuerpo depende de la energía cinética media de las moléculas. A temperaturas inferiores al punto de ebullición, sólo una pequeña fracción de las moléculas en la
superficie tiene energía suficiente para romper la tensión superficial y escapar. Este incremento de energía
constituye un intercambio de calor que da lugar al aumento de la entropía del sistema (tendencia al desorden de las partículas que lo componen).
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