¿Qué es un cambio de estado?
Cuando calientas o enfrías una sustancia, su estado cambia. Cuando el hielo se funde y pasa a agua, no se forma ninguna sustancia nueva: el hielo, el agua y el vapor están hechos de moléculas de H2O. Lo que cambia es la distancia entre las moléculas y la forma en que se mueven. Por eso un cambio de estado es un cambio físico.
| Cambio | Estado | Calor | Ejemplo |
|---|---|---|---|
| Fusión | Sólido → líquido | Se absorbe | El hielo se convierte en agua |
| Solidificación | Líquido → sólido | Se libera | Un río se congela |
| Evaporación, ebullición | Líquido → gas | Se absorbe | El agua de una tetera se convierte en vapor |
| Condensación | Gas → líquido | Se libera | Se forman gotas en un vaso frío |
| Sublimación | Sólido → gas | Se absorbe | La ropa congelada se seca sin descongelarse |
¿Cómo se mueven las partículas en los tres estados?
- Sólido: las partículas están juntas en filas y vibran en su sitio.
- Líquido: las partículas siguen juntas, pero cambian de lugar y se mueven unas entre otras.
- Gas: las partículas están muy separadas, se mueven rápido y llenan todo el recipiente.
Cuando añades calor, las partículas se mueven más rápido y las atracciones entre ellas se debilitan. Cuando quitas calor, ocurre lo contrario.
Mira las partículas del hielo, el agua y el vapor en la app Nalukh chem
Cambia la temperatura con un control deslizante y compara cómo se mueven las partículas. Este simulador se desbloquea con el acceso completo. La app se descarga gratis, y 2 unidades y 5 simuladores están abiertos sin cuenta.
¿Cómo se usa el simulador?
- El simulador empieza a −20°C. El título dice Hielo (sólido), y las partículas están en filas en el fondo del recipiente.
- Arrastra despacio el control que hay bajo el recipiente de izquierda a derecha. A la izquierda hay un copo de nieve y a la derecha una llama. La temperatura aparece como un número bajo el título.
- A 0°C, el título cambia a Agua (líquido). Las partículas pierden sus filas y se mueven libremente en la parte inferior del recipiente.
- A 100°C, el título cambia a Vapor (gas). Las partículas llenan todo el recipiente y se mueven rápido.
- Arrastra el control de vuelta: el vapor pasa a agua, el agua pasa a hielo y las partículas vuelven a sus filas.
Retos para probar en el simulador
- Mueve el control adelante y atrás alrededor de 0°C y observa cómo se ordenan las partículas. Respuesta: Por debajo de 0°C, las partículas están en filas y vibran en su sitio. En cuanto la temperatura llega a 0°C, las filas se deshacen.
- Compara qué parte del recipiente llenan las partículas a 99°C y a 101°C. Respuesta: A 99°C llenan la parte inferior, y a 101°C llenan todo el recipiente.
- Sube el control hasta 120°C y vuelve a −20°C. ¿Aparece o desaparece alguna partícula? Respuesta: No. El número de partículas no cambia, y todas vuelven a donde empezaron. Esto muestra que un cambio de estado se puede revertir.
Errores frecuentes
- El «vapor» blanco de una tetera no es un gas. El vapor de agua es invisible. La nube blanca es agua que se ha enfriado en el aire y ha formado gotitas.
- La evaporación y la ebullición no son lo mismo. El agua líquida se evapora desde su superficie incluso cuando está fría. Durante la ebullición, se forman burbujas de vapor dentro del líquido.
- El agua no hierve a 100°C en todas partes. Ese número corresponde a una presión de 1 atm. En una ciudad a gran altitud como Ulán Bator, la presión del aire es menor, así que el agua hierve antes de llegar a 100°C.
