Existen diversos procesos físicos a través de los cuales la materia puede cambiar gradualmente de estado, alternando entre sólido, líquido y gaseoso de acuerdo a las condiciones puntuales de presión y temperatura a las que sea sometida, así como a la acción de catalizadores específicos. Esto se debe a la cantidad de energía con que vibran sus partículas, permitiendo una mayor o menor proximidad entre ellas y alterando así la naturaleza física de la sustancia en cuestión. Estos procesos son: fusión, solidificación, evaporación, sublimación y condensación. La fusión es el paso de la materia sólida a líquida al aumentar su temperatura (hasta su punto de fusión). a solidificación es el caso contrario, de líquida a sólida, o de gaseosa a sólida (llamado también cristalización o deposición), al retirarle temperatura. La evaporación implica el paso de estado líquido a gaseoso al incrementar la temperatura (hasta su punto de ebullición). La sublimación es similar, pero menos común: el paso de sólido a gaseoso, sin transitar el estado líquido. La condensación o precipitación, convierte gases en líquidos a partir de la variación de la presión o la temperatura. Ejemplos de fusión 1. Derretir hielo. Al incrementar la temperatura del hielo, ya sea dejándolo a temperatura ambiente o sometiéndolo a fuego, éste perderá su solidez y devendrá en agua líquida. 2. Fundir metales. Diversas industrias metalúrgicas operan en base al derretimiento de los metas en grandes hornos industriales, para poder darles forma o fusionarlos con otros (aleaciones). 3. Derretir velas. Las velas, elaboradas a partir de parafinas de hidrocarburos, se mantiene sólida a temperatura ambiente, pero al ser sometida al fuego de la mecha, se derrite y vuelve a ser líquida hasta que vuelva a enfriarse. 4. El magma volcánico. Sometido a enormes presiones y temperaturas, esta sustancia que habita a profundidad la corteza terrestre puede pensarse como roca derretida o fundida. 5. Quemar plásticos. Al aumentar su temperatura a condiciones ordinarias, ciertos plásticos se vuelven líquidos rápidamente, aunque vuelven a solidificarse con igual rapidez una vez que la llama no está en contacto directo con ellos. 6. Derretir queso. El queso es un coagulado de lácteos que usualmente es más o menos sólido a temperatura ambiente, pero que sometido a calor pasa a ser un líquido hasta volver a enfriarse. 7. Las soldaduras. El proceso de la soldadura implica la fusión de un metal mediante una reacción química de mucha temperatura, permitiéndole juntar otras piezas metálicas a medida que se encuentran menos sólidas y, al enfriar, recuperar la solidez conjuntamente. Ejemplos de solidificación 1. Convertir agua en Hielo. Si retiramos calor (energía) al agua hasta llevarla a su punto de congelación (0 °C), el líquido perderá su movilidad y pasará al estado sólido: hielo. 2. Hacer ladrillos de arcilla. Los ladrillos se fabrican a partir de una mezcla de arcillas y otros elementos en una pasta semilíquida, que adquieren su forma específica en un molde. Una vez allí son horneados para retirarles humedad y darles a cambio solidez y resistencia. 3. Formación de rocas ígneas. Este tipo de rocas se origina en el magma volcánico líquido que habita las capas profundas de la corteza terrestre y que, al brotar a la superficie, enfría, densifica y endurece, hasta convertirse en piedra sólida. 4. Hacer caramelos. Los dulces se fabrican quemando y derritiendo el azúcar común, hasta obtener una sustancia líquida amarronada. Una vez vertida en un molde, se deja enfriar y endurecer, para obtener así un caramelo. 5. Hacer embutidos. Los embutidos como el chorizo o la morcilla se elaboran a partir de sangre animal, coagulada y adobada, curada en el interior de la piel de tripas de cerdo. 6. Fabricar vidrio. Este proceso inicia con la fusión de la materia prima (arena de sílice, carbonato de calcio y caliza) a altas temperaturas, hasta conseguir la consistencia adecuada para soplarlo y darle forma. Luego se deja enfriar la mezcla y ésta obtiene su característica solidez y transparencia. 7. Fabricar herramientas. A partir del acero líquido (aleación de hierro y carbono) o fundido, se fabrican diversas herramientas y utensilios de uso cotidiano. El acero líquido se deja enfriar y solidificar en un molde y así se obtiene la herramienta. Ejemplos de evaporación 1. Hervir agua. Al llevar el agua a 100 °C (su punto de ebullición), sus partículas cobran tanta energía que ésta pierde liquidez y deviene vapor. 2. La ropa tendida. Luego de lavar, colgamos la ropa para que el calor del ambiente evapore la humedad residual y las telas queden secas. 3. Humo del café. El humo que emerge de una taza caliente de café o de té, no es más que parte del agua presente en la mezcla que pasa a estado gaseoso. 4. La sudoración. Las gotas de sudor que segrega nuestra piel se evaporan en el aire, refrescando así la temperatura de nuestra superficie (extraen calor). 5. Alcohol o éter. Estas sustancias, dejadas a temperatura ambiente, evaporarán en poco tiempo, ya que su punto de evaporación es mucho más bajo que el del agua, por ejemplo. 6. Obtener sal marina. La evaporación del agua del mar pierde la sal que normalmente había disuelta en ella, permitiendo recolectarla para usos dietéticos o industriales, o incluso para desalinizar el agua (que de vapor sería reconvertida en líquido, ahora libre de sales). 7. Ciclo hidrológico. La única manera de que el agua del ambiente ascienda a la atmósfera y pueda enfriarse para precipitar de nuevo (el llamado ciclo del agua), es que ésta se evapore de mares, lagos y ríos, al calentarse durante el día por la acción directa del sol. Ejemplos de sublimación 1. El hielo seco. A temperatura ambiente, el hielo elaborado de dióxido de carbono (CO2, licuificado primero y luego congelado) recupera su forma gaseosa original. 2. Evaporación en los polos. Dado que en el ártico y antártico el agua no está en su forma líquida (están por debajo de los 0 °C), parte de ésta se sublima directo a la atmósfera a partir de su forma sólida del hielo. 3. La naftalina. Compuesta por dos anillos de benceno, este material sólido empleado como repelente de polillas y otros animales desaparece por sí solo a medida que se transforma, a temperatura ambiente, de sólido a gas. 4. Sublimación de arsénico. Al ser llevado a los 615 °C, este elemento sólido (y altamente tóxico) pierde su forma sólida y pasa a ser un gas, sin pasar por líquido en el camino. 5. La estela de los cometas. Al aproximarse al sol, estas rocas viajeras ganan calor y mucho del CO2 congelado empieza a sublimar, trazando la conocida “cola” o estela visible. 6. Sublimación de yodo. Los cristales de yodo, al calentarse, se transforman en un gas morado muy característico sin necesidad de fundirse primero. 7. Sublimación de azufre. Suele sublimarse el azufre como forma de obtención de “flor de azufre”, su presentación en forma de polvillo muy fino. Ejemplos de condensación 1. El rocío matutino. La disminución de la temperatura ambiental durante la madrugada permite la condensación del vapor de agua en la atmósfera sobre las superficies expuestas, en donde deviene gotas de agua conocidas como rocío. 2. El empañamiento de los espejos. Dada la frialdad de su superficie, los espejos y vidrios son ideales receptores de la condensación de vapor de agua, como ocurre al tomar una ducha caliente. 3. La sudoración de las bebidas frías. Al estar en una temperatura más baja que el medio ambiente, la superficie de una lata o una botella llenas de gaseosa fría reciben la humedad del ambiente y la condensan en forma de gotitas comúnmente referidas como “sudor”. 4. El ciclo del agua. El vapor de agua en el aire caliente normalmente asciende a capas superiores de la atmósfera, en donde tropieza con segmentos de aire frío y pierde su forma gaseosa, condensándose en nubes de lluvia que volverán a dejarla caer en estado líquido sobre la tierra. 5. Los aires acondicionados. No se trata de que estos aparatos produzcan agua, sino que la recogen del aire circundante, mucho más frío que en el exterior, y la condensan dentro suyo. Luego deberá ser expulsada por algún canal de desagüe. 6. El manejo industrial de gases. Muchos gases inflamables, como el butano o propano, se someten a grandes presiones para llevarlos a su estado líquido, la cual los hace mucho más fáciles de transportar y manejar. 7. La niebla sobre el parabrisas. Al conducir a través de un banco de niebla, se notará que el parabrisas se llena de gotitas de agua, como una lluvia muy delicada. Esto se debe al contacto del vapor de agua con la superficie, que al estar más fría propicia su condensación.
