Estados de la materia

1. Los estados de
agregación de la
materia
Bienvenidos a esta presentación sobre la caracterización de los estados
de agregación. Conozcamos cuáles son los cuatro estados de la materia
y sus distintas propiedades.

2. Sólido cristalino
Estructura rígida
Los átomos se disponen en un
patrón regular y ordenado,
formando cristales.
Dureza
Sus iones o átomos están
unidos por enlaces fuertes, lo
que los hace resistentes a la
deformación.
Banda de energía
Algunos sólidos cristalinos
tienen una estructura bandas
de energía que confieren
distintas propiedades
eléctricas.
Disolución
Los ionico-cristalinos son
solubles en disolventes
polares como el agua, pero su
velocidad de disolución varía
mucho.

3. Líquido
Cohesión
Las moléculas tienen
fuerzas de atracción
moderadas que permiten
que el líquido tenga una
superficie libre y forme
gotas.
Flujo
Los líquidos tienen la
capacidad de fluir debido a
su capacidad para
adaptarse a la forma del
recipiente que los contiene.
Viscosidad
La viscosidad de los
líquidos depende de las
fuerzas intermoleculares,
la temperatura, y la
presión, la cual influye de
manera notable en el
proceso de disolución.

4. Sólido amorfo o vitreo
1
No poseen estructura cristalina
Sus átomos o moléculas no se organizan en
patrones definidos, lo que les otorga mayor
flexibilidad con respecto a los sólidos
cristalinos.
2
Transición de fase
El cambio del estado sólido amorfo o vítreo a
líquido puede ocurrir en un rango de
temperaturas en vez de a una temperatura
determinada.
3
Aplicaciones
El vidrio, la silicona, y diversos plásticos son
ejemplos de materiales sólidos amorfos o
vítreos con distintas propiedades ópticas,
mecánicas y térmicas.

5. Gel
Estructura de mallas
Los geles son una red tridimensional que
atrapa el líquido dispersante.
Utilidad
Los geles pueden utilizarse para reforzar y
estabilizar fluidos que de manera natural son
menos densos.
Sinergia con otros materiales
Los geles pueden ser de distintos tipos
basados en polímeros, carbohidratos,
proteínas, y lípido, lo que les da distintos usos
y mejoras en otras propiedades respectivas a
cada uno de ellos.
Biotecnología
La producción de células, proteínas y ácidos
nucleicos mediante técnicas de cultivo celular
depende de los geles y sus propiedades.

6. Propiedades de cada estado de
agregación
Sólido cristalino
• Muy rígidos
• Definido volumen y forma
• Baja compresibilidad
Líquido
• Mayor flexibilidad y
adaptabilidad que los
sólidos, fluyen
• Mantienen el volumen,
pero no la forma
• Baja compresibilidad
Sólido amorfo o
vitreo
• Flexibilidad
intermedia, no tienen
una estructura regular
• Mantenimiento del
volumen pero no la
forma
• Baja compresibilidad

7. Diferencias entre los cuatro estados
Cambio de estado
Los distintos estados de
agregación son el resultado
de cambios de temperatura,
presión o ambos.
Integración molecular
Cada estado tiene diferentes
niveles de entropía de los
átomos o moléculas.
Movilidad molecular
La movilidad de las pequeñas
unidades (átomos o
moléculas) es muy diferente
en cada estado y depende del
grado de ordenamiento.
Propiedades
termodinámicas
Cada estado cuenta con
valores de entalpía, entropía y
energía libre únicas, lo que
implica distintas respuestas
ante interacciones térmicas y
mecánicas.

8. Ejemplos de materiales en cada
estado
1 Sólido cristalino
Cuarzo, diamante, metal, sal de mesa
2 Líquido
Agua, aceite, alcohol, sangre
3 Sólido amorfo o vitreo
Silicona, vidrio, plásticos, hielo seco
4 Gel
La gelatina, pétalos de rosa congelados, biopolímeros