Bien, ya hay un puñado de respuestas a esta pregunta que considero completamente adecuadas.
La adición que haré es una que intenta resolver el aspecto conceptual de un conjunto no sólido de moléculas convirtiéndose en uno sólido. Como se ha dicho anteriormente, la cristalización es el proceso por el cual la población líquida o gaseosa de moléculas se vuelve sólida. ¿Cuál es, entonces, la diferencia entre gases, líquidos y sólidos? ¿Cómo ocurren los cambios de fase?
Para desarrollar una imagen mental satisfactoria de cómo una fase se convierte en otra, deberíamos tener algunas definiciones funcionales de cada fase individual. Propondré un modelo muy simple ahora. Tratemos un conjunto molecular gaseoso como uno en el que cada molécula individual tiene suficiente energía para liberarse de sus vecinos y explorar el volumen de su contenedor. En los sistemas gaseosos hay una población muy baja de moléculas por unidad de volumen (lo que significa que la densidad del conjunto es bastante baja).
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Disminuyamos ahora la energía de estas moléculas gaseosas, por ejemplo, enfriándolas. Si reducimos la temperatura del gas lo suficiente, las moléculas pierden su motivación para volar libremente. En cambio, sus fuerzas atractivas entre sí comienzan a ganar la batalla de viajes, y el conjunto sufre condensación . Ahora tenemos un conjunto líquido. La experiencia de una población líquida de moléculas es similar a la de la población de gases, pero ahora las moléculas tienen menos libertad de movimiento. Pueden moverse y moverse libremente, pero siempre permanecerán estrechamente rodeados por otras moléculas, la densidad ha aumentado significativamente.
Después de disminuir aún más la energía, finalmente podemos hablar de cristalización. El conjunto está frío ahora. La motivación para explorar el volumen disponible se ha desvanecido. Las moléculas tienen tan poca energía que el atractivo intermolecular débil para sus vecinos define la posición de cada molécula. Sin embargo, las fuerzas intermoleculares no son aleatorias. Están ordenados y se repiten, y son el determinante principal de la estructura y apariencia del cristal recién formado. El conjunto ahora toma la forma de una red cristalina, en la que los patrones moleculares repetitivos se congelan para que no se rompan. Que la densidad continúe disminuyendo o no con el cambio de fase de líquido a sólido depende de la especie molecular en cuestión. La mayoría de los materiales son más densos en la fase sólida cristalina que en la fase líquida, pero este no es siempre el caso. El agua, por ejemplo, se expande a medida que cristaliza en hielo.
Para relacionar estas palabras con algo más visual, conecte los tres párrafos anteriores a las representaciones de fase sólida, líquida y gaseosa a continuación.
Si desea obtener más información sobre las propiedades geniales de las fases materiales, ¡vea si puede comprender los fluidos supercríticos!
