Estado de la materia vs fase de la materia
En física, algo que tiene una masa en reposo puede considerarse como un asunto; es una sustancia en el universo. Pueden ser las partículas más pequeñas con masa o las estrellas más grandes del universo. La materia que nos preocupa consiste en solo el 4,6% del universo, y el resto de la masa se encuentra en formas aún indetectables.
Como la energía, la materia también puede existir en muchas formas. Estas formas se conocen como estados de la materia. Dentro de un estado de la materia, los átomos y las moléculas pueden adoptar diferentes configuraciones. Estos se conocen como fases.
¿Qué es la fase de la materia?
La parte homogénea de un sistema heterogéneo separada por un límite distinguible se conoce como fase. Generalmente se refiere a un volumen en el espacio, donde todas las propiedades de la materia son uniformes y las propiedades físicas son distintas.
Por ejemplo, considere el interior de un hervidor de agua cuando el agua está hirviendo. El agua (el líquido) ocupa el área inferior del hervidor y está separada por las paredes del hervidor y la superficie superior del agua. Y en toda esta región las propiedades químicas y físicas son uniformes. Justo encima de la superficie del agua, el área se llena con una mezcla de aire y vapor. También en esta región, las paredes de la caldera y la superficie del agua crean un límite distinguible, y las propiedades en toda la región pueden considerarse uniformes. En este caso, el agua hirviendo es una fase y la mezcla de vapor y aire es una fase. Por tanto, este sistema puede considerarse como un sistema de dos fases. Considere verter agua y gasolina en una botella transparente. Este es también un sistema de dos fases, donde los dos líquidos están claramente separados por un margen.
Investigar las fases de la materia es importante para determinar las propiedades físicas de una sustancia después de las transformaciones. Durante los procesos, pueden ocurrir transiciones de fase y las transiciones se pueden representar mediante un diagrama de fase. El diagrama de fase es un gráfico que muestra cómo pueden ocurrir distintas fases en diferentes condiciones de equilibrio. Cuando la composición de un sistema multifásico permanece sin cambios, se dice que está en equilibrio de fase.
¿Qué es el estado de la materia?
Las distintas formas que puede tomar la materia en diferentes fases se consideran como un estado de la materia. Tres estados clásicos de la materia son sólido, líquido y gaseoso.
En sólidos y líquidos, las fuerzas intermoleculares son fuertes y se consideran estados condensados. Los sólidos tienen las fuerzas intermoleculares más fuertes; por lo tanto, la estructura se mantiene firmemente unida por estas fuerzas. Por lo tanto, la forma de un sólido no cambia.
En líquidos, las fuerzas intermoleculares son relativamente débiles; por lo tanto, se mantienen moderadamente juntos. Y las moléculas pueden deslizarse pasando unas a otras, pero las fuerzas son lo suficientemente fuertes como para no dejarlas escapar. En los gases, las fuerzas intermoleculares son débiles a un nivel en el que se mantienen unidas muy ligeramente. Y pueden deslizarse uno al lado del otro y ocupar completamente el volumen en el que están colocados.
La materia cambia de estado según su nivel de energía interna y la temperatura, que es un indicador de la energía interna. A temperaturas más altas, las vibraciones en las moléculas son fuertes y compiten con las fuerzas intermoleculares para liberarse de los enlaces. En los sólidos, la energía interna es menor y cuando la energía interna aumenta a un nivel particular, los enlaces se aflojan y el hielo sólido se vuelve líquido. Con un aumento adicional de la energía / temperatura interna, el líquido se transformará en gas.
El plasma también se considera un estado físico de la materia, en el que los electrones del gas se eliminan y tanto el electrón como el núcleo se encuentran en niveles de energía muy altos. La mayor parte de la materia del universo tiene esta forma; en las vastas nubes entre estrellas, llamadas nubes interestelares, y en las estrellas, donde el calor generado las convierte en plasma.
El vidrio y los cristales líquidos también se consideran estados separados en física. Y a temperaturas muy bajas, la materia forma diferentes estados como superfluidos y condensados de Bose-Einstein. En casos extremos, los agujeros negros también se consideran otro estado de la materia, del cual no conocemos las propiedades físicas exactas.
¿Cuál es la diferencia entre el estado de la materia y la fase de la materia?
• Una fase es una región con propiedades químicas y físicas uniformes y está separada por límites distinguibles.
• Los estados de la materia son las formas en las que pueden existir diferentes fases. Sólido, líquido y gas son los estados de la materia más comunes en la tierra.
• En un estado de la materia, pueden existir muchas formas de fases. Por ejemplo, considere la botella con gasolina y agua. Ambos están en estado líquido, pero en diferentes fases. El mismo concepto se puede aplicar a los sólidos, aunque los gases tienden a violar esto, pero no explícitamente.
