Los estados de la materia: Sólido, Líquido y Gaseoso

En esta mesa hay tres cosas: una piedra, un globo inflado… y la sombra de la mano de Santi. Dos de ellas son materia. Pero una es impostora. ¿Cuál crees que sea? ¡Fácil, profe!

El globo. Está vacío, nada más tiene aire. ¿Seguro, Santi? Guárdate tu respuesta. Al final del video lo comprobamos, y tú también vas a poder decidir.

Soy el profe Julián, y este es el club de ciencias. ¿Y quién decide qué es materia? El libro Nuestros saberes de cuarto grado, en la página ciento seis. Dice que la materia es aquello que tiene masa, que se mide en kilogramos, y que ocupa un lugar en el espacio, o sea, que tiene volumen. También dice que es todo lo que podemos percibir con los sentidos.

Y que toda la materia está formada por partículas. ¿Masa y volumen? Vamos a comprobarlo. En esta balanza ponemos dos globos iguales: uno desinflado y otro lleno de aire. Mira de qué lado se inclina.

¡Del globo inflado! El aire tiene masa. Poquita, pero la tiene. Ahora el volumen. En este vaso con agua dejamos caer una piedra.

¿Te fijas que el agua sube? La piedra ocupa un lugar, y el agua le tiene que hacer espacio. Entonces, ¿materia es todo lo que puedo tocar, ver, oler u oír? Casi todo. Al aire no lo ves, pero lo sientes en la cara cuando corre el viento.

Y lo hueles cuando trae el olor del pan recién hecho. Ahora, lo de las partículas. Imagina que pudieras hacer zoom dentro de un cubo de hielo. Más, y más, y más… Todo está hecho de partículas: bolitas tan, pero tan pequeñas, que no las verías ni con una lupa ni con el microscopio de la escuela. Así nos las imaginamos.

Y algo que el libro no dice: las partículas nunca se quedan quietas. Siempre se están moviendo, aunque sea poquito. Con las partículas podemos entender las propiedades físicas: las que sirven para describir la materia. El libro pone el ejemplo de la madera. Según su tipo, tiene color, textura, temperatura, masa, dureza y tamaño.

Aguanta cierta fuerza, y puede ser flexible. ¡Esta regla es café, rasposita, dura… y se dobla tantito sin romperse! Ahora sí, lo más importante: los estados de agregación. Son los estados en los que se encuentra la materia: sólido, líquido y gaseoso. Y para entenderlos, piensa en tu grupo de la escuela.

Las partículas se portan igualito que ustedes en tres momentos del día: en la formación, en el pasillo y en el recreo. Primero, la formación de los honores. Están todos juntitos, tomados de las manos, cada quien en su lugar. Se mecen tantito, pero nadie se sale de la fila. Así son los sólidos.

Sus partículas están unidas por fuerzas de atracción, que las obligan a mantenerse cerca. Por eso un sólido tiene forma y volumen definidos. Este hielo es un cubo en el plato, en la mesa o en tu mano: no cambia su forma. Y hay sólidos de todos tipos. Duros, como la piedra, o blandos, como una esponja.

Frágiles, como una galleta, o fuertes, como una cadena. Rígidos, como un lápiz, o flexibles, como una cuerda. Y elásticos, como una liga, que regresa a su forma, o maleables, como la plastilina, que se queda como la dejas. Suena el timbre de la salida. Ahora van por el pasillo: todavía juntitos, pero ya no de la mano.

Se deslizan unos junto a otros, y toman la forma del pasillo. Así son los líquidos. Sus partículas están un poquito separadas, y tienen menos fuerza para mantenerse unidas que las de los sólidos. Por eso un líquido tiene un volumen definido, pero no tiene forma propia: toma la forma del recipiente. Mira esta agua: en el vaso, en la botella o en la jarra, es la misma cantidad.

Los líquidos también se difunden, o sea, se esparcen solitos. Una gota de colorante en el agua se va extendiendo sin que nadie la mueva. Y se dilatan: aumentan su volumen cuando sube la temperatura. Así funcionan muchos termómetros: el líquido de adentro sube cuando hace calor. ¡Y llega el recreo!

Ahora sí, todos corren por todo el patio, separados, y llenan cada rincón. Así son los gases. Sus partículas están separadas, y tienen poca fuerza para mantenerse unidas. Un gas llena todo el recipiente que lo contiene. Como hay tanto espacio entre ellas, un gas se puede comprimir: reducir su volumen.

Tapa una jeringa llena de aire y empuja el émbolo. ¡Sí se puede apretar! ¡Y cuando lo suelto, regresa solito! Eso es lo que el libro llama elástico. Ojo, un gas no tiene forma propia; lo que recupera es su volumen: el aire empuja el émbolo de regreso.

Los gases también se difunden: por eso el olor del pan recién horneado llega hasta tu cuarto. Y se dilatan con el calor: un globo en una botella se infla un poco más si la pones en agua calientita. ¿Y la materia puede cambiar de estado? ¡Claro! El libro lo llama fenómenos físicos: cambios que modifican algunas propiedades de una sustancia, sin formar una nueva.

Los provocan la temperatura y la presión. Mira: con calor, las partículas del hielo se mueven más, se sueltan de las manos… y se vuelve agua. Con más calor, se separan y salen volando: ¡vapor! Como cuando pones a hervir agua en la estufa, como en el dibujo del libro. Pero fíjate: sigue siendo agua.

Hielo, agua o vapor, son las mismas partículas. Solo cambió cómo se acomodan. ¿Y la presión? El gas de la estufa viaja dentro del tanque como líquido, porque ahí está muy apretado. Al salir, se vuelve gas otra vez.

Ah, pero si se te quema el pan, ya no vuelve a ser pan: ahí sí se formó algo nuevo. Ese es otro tipo de cambio, el químico, y lo vamos a ver en otra lección. A ver si entendí. Sólido: formación, de la mano. Líquido: pasillo, se deslizan.

Gas: ¡recreo, por todos lados! ¡Exacto! Y el calor es como el timbre: entre más calor, más se mueven y más se separan las partículas. ¡Hora del reto! Se llama ¡Adivina por la lupa!

Te voy a mostrar las partículas por dentro, y tú adivinas qué es. Dilo en voz alta antes de que la lupa se enfoque. Primera. Estas partículas están en formación, tomadas de las manos, y solo vibran en su lugar. ¿De qué son?

A: de una piedra. B: de jugo de naranja. C: del vapor de los elotes. ¡Correcto, la A! Una piedra es sólida: sus partículas no se salen de su lugar.

Segunda. Estas partículas se deslizan unas junto a otras, y se acomodan en el fondo del vaso. ¿Qué son? A: el aire de un globo. B: un cubo de hielo.

C: la leche. ¡Exacto, la C! La leche es líquida: toma la forma del vaso, pero no cambia su volumen. Tercera. Santi tapa una jeringa y aprieta el émbolo.

¡Se deja apretar! ¿Qué hay adentro? A: agua. B: aire. C: arena.

¡Muy bien, la B! El aire es un gas: hay mucho espacio entre sus partículas, y por eso se puede comprimir. Y la última, la del principio. ¿Cuál es la impostora, la que no es materia? A: la piedra.

B: el globo. C: la sombra. ¡Es la C, la sombra! La sombra no tiene masa ni ocupa lugar: es solo un lugar adonde no llega la luz. Y el globo sí es materia, porque el aire tiene masa, ¿te acuerdas de la balanza?

¡Uy! Yo dije el globo. Ahora ya sé que el aire sí cuenta. ¿Cuántas acertaste? Si fallaste alguna, regresa a esa parte del video.

¡Te va a salir a la primera! Misión en familia: hagan una cacería de estados en su casa. Busquen tres sólidos, tres líquidos y un gas. ¿Cuál fue el más difícil de encontrar? Y pregúntenle a alguien de su familia: ¿la sombra es materia?

Ahora tú se lo puedes explicar. Si aprendiste algo, dale like y suscríbete. Y mira nuestro video del ciclo del agua: ahí el agua pasa por los tres estados. ¿Y las sombras? Te esperan en Luz, sombras y el Sol.

Si quieres saber más, revisa los enlaces en la descripción de este video. ¡Sigue disfrutando de la experiencia de aprender! ¡Nos vemos hasta la próxima!