Todos los días interactuamos con la materia en diferentes estados: sólido, líquido y gaseoso. Estos estados están determinados por la intensidad de las fuerzas que mantienen unidos a los átomos y las moléculas. Cuanto más fuertes son, más rígida es la materia; cuanto más débiles son, más fluida es y, por esto es que tenemos tantas cosas diferentes en nuestro entorno.
En algunos casos, se presentan ciertos cambios en más de un estado a la vez. Por ejemplo, cuando el agua se calienta, pasa de ser un líquido a un gas; cuando se enfría, vuelve a ser un líquido. Este tipo de situaciones pueden suceder de manera temporal o permanente en diferentes sustancias, por lo que conviene saber que hay detrás de todo esto para ver que prácticamente todo en el ambiente pasa por muchas transformaciones.
¿Qué es la materia?
Es cualquier cosa que tenga masa y volumen. La mayoría de las veces, cuando la gente piensa en ésta, lo primero que se les ocurre es el mundo físico que nos rodea. Sin embargo, todos las formas en que podemos encontrar las sustancias son prueba de que no es tan simple.
Todo está formada por átomos, que están en constante movimiento. Los átomos de diferentes elementos se combinan para formar moléculas, que pueden ser simples o complejas. Aquí se tienen enlaces que mantiene los átomos unidos y da a la molécula una forma determinada.
En este aspecto, los sólidos se caracterizan por su rigidez; mantienen su forma y no fluyen. Los líquidos se caracterizan por su fluidez; adoptan la forma de su recipiente y fluyen. Los gases se caracterizan por su compresibilidad; se expanden para llenar su recipiente.
Entendiendo esto, podemos ver a los cambios de estado, como las ocasiones donde la materia gana o pierde energía. Cuando se gana energía, puede pasar de un estado inferior a otro superior. Por ejemplo, el agua puede pasar de líquido a gas. Cuando pierde energía, puede pasar de un estado superior a un estado inferior. Por ejemplo, el agua puede pasar de gas a líquido.
De esta forma es cuando se presentan las diferentes transformaciones, y su naturaleza depende del producto que se obtenga. La mayor parte de las cosas cambian constantemente. Incluso el aire que respiramos está formado por pequeñas partículas que siempre están en movimiento. Sin embargo, algunos cambios son sólo temporales mientras que otros son permanentes.
Cambios temporales en la materia.
Cuando se produce un cambio físico, las moléculas de una sustancia se reorganizan sin cambiar la identidad de la misma. Por ejemplo, cuando el agua se congela y se convierte en hielo, las moléculas se organizan en una estructura cristalina, pero siguen siendo moléculas de agua. Un cambio físico puede invertirse a menudo, como cuando el hielo se derrite y vuelve a ser un liquido.
Ejemplos:
- Cera derritiéndose.
- Derretir hielo.
- Romper una hoja de papel.
En general, los cambios físicos (como la fusión o la ebullición) no se consideran cambios permanentes porque la sustancia original puede recuperarse de los productos.
Cambios permanentes en la materia.
Son los que dan lugar a una nueva sustancia con propiedades diferentes a la original. La forma más común de crear un cambio permanente es a través de una reacción química, que reordena las moléculas de los reactivos para formar nuevos productos. En este aspecto, se tienen casos muy representativos como la combustión, que se produce cuando una sustancia reacciona con el oxígeno para generar calor y luz. Por otro lado, también está la oxidación, qué es cuando una sustancia reacciona con el agua y el aire para crear una sustancia de color marrón rojizo.
Ejemplos:
- Descomposición de la comida.
- Quemar hojas.
- Oxidación del metal.
Por tanto, lo que tenemos es un cambio químico que cambia la identidad de una sustancia. El detalle en este caso, tal como lo dice su nombre, es que esta transformación no puede revertirse.
Procesos naturales.
Al final, lo que tenemos son dos procesos que surgen en el ambiente de manera cotidiana y, aunque no los notemos, prácticamente están a nuestro alrededor. Por esta razón, para entender cómo se relacionan la química y el medio ambiente, es importante saber cómo cambia la materia a lo largo del tiempo.
