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La materia tiene una forma sólida, una líquida y una gaseosa - los llamados estados físicos de la materia. En cada uno de estos estados, las partículas de la sustancia se comportan de una forma muy diferente, y una sustancia puede pasar de un estado a otro a través de lo que se conoce como cambio de fase, que generalmente resulta de cambios en la temperatura.
Estado sólido
Cuando una materia está en el estado sólido, sus moléculas se encuentran firmemente unidas - la forma y el volumen de un sólido generalmente son fijos. Las fuerzas que atraen las partículas entre sí son particularmente fuertes en sólidos, manteniéndolos próximos y en posiciones específicas, lo que ayuda a evitar que se rompen o se comprimen. La densidad de un sólido aumenta con la disminución de la temperatura, es decir, cuanto más frío, más débiles son las vibraciones de las partículas, haciéndolas unirse aún más firmemente. Sólidos pueden ser clasificados como amorfos o cristalinos - cuando las partículas forman patrones geométricos. Los cristales en sólidos amorfos como la arcilla pueden ser ordenados de forma más libre y aleatoria, permitiendo que el material pueda cambiar de forma.
Estado neto
En el estado líquido, las partículas de una sustancia se mueven más libremente después de haber ganado energía térmica. La forma de un líquido se determina por la forma de su recipiente. Aunque sus partículas no están tan unidas como en un sólido, todavía hay, en sustancias líquidas, fuerzas atractivas que unen sus moléculas de forma más libre; Además, las sustancias líquidas no son comprimibles. Las partículas de un líquido tienen más energía que las de un sólido y pueden moverse dentro de cierta distancia de las otras y, como las partículas están más distantes en un líquido, el volumen de una sustancia en estado líquido es mayor que su volumen en estado sólido.
Estado gaseoso
La forma y el volumen de un gas se determinan por la forma y el volumen del recipiente en el que está contenido y, a diferencia del líquido, un gas escapará de su recipiente si no hay una tapa. Las partículas en un gas tienen gran libertad de movimiento y no se organizan de forma ordenada porque las fuerzas atractivas entre ellas son débiles o ausentes. Las partículas de un gas tienen una gran cantidad de energía cinética, que es continuamente repasada entre ellas mientras se mueven y golpean unas a otras.
Cambio de fase
Los cambios de fase ocurren debido a cambios en la temperatura y la presión atmosférica. Un sólido se vuelve líquido cuando se calienta hasta el punto de fusión, cuando el calor da a las partículas suficiente energía para aflojar su estructura y convertirse en líquido.En el punto de ebullición, el calor da a un líquido energía suficiente para que las partículas en su superficie escapen de la estructura y se vaporicen, transformándose en gas. Las bajas presiones atmosféricas también permiten que un líquido hierva a una temperatura menor. Para que un gas se convierta en líquido, debe ser enfriado lo suficiente para que sus partículas pierdan energía y se condensen, formando lazos lo suficientemente fuertes para atraparlos en estado líquido. Para que un líquido se vuelva sólido, debe ser congelado, de forma que sus partículas tengan muy poca energía y se unan estrechamente.