¿Cómo se organizan las partículas en los tres estados de la materia?

Los tres estados de la materia son una representación de diferentes propiedades de una sustancia con respecto a su energía, que, a los fines de esta respuesta, puede considerarse simplemente como “cantidad de movimiento” de las partículas que comprenden la sustancia.
Las partículas de un cuerpo interactúan entre sí, las fuerzas eléctricas las empujan una hacia la otra, pero repelen cuando se acercan demasiado. Eso sucede porque a largas distancias, los núcleos cargados positivamente atraen los electrones cargados negativamente de otras partículas, pero cuando se acercan, los núcleos cargados de manera similar comienzan a repelerse entre sí.
Estas fuerzas hacen que las partículas de un cuerpo se unan, pero si tienen suficiente energía, es decir, se mueven lo suficientemente rápido, pueden superar estos ‘límites’ y cambiar su disposición con respecto a los demás, o incluso liberarse.
Los estados de la materia son solo eso:
– las partículas en cuerpos sólidos tienen poca energía cinética, que es insuficiente para vencer las fuerzas atractivas de otras partículas, por lo que se fijan en una determinada disposición y solo pueden moverse un poco alrededor de sus ubicaciones.
– las partículas en los líquidos tienen más energía que en los sólidos, pero aún no son suficientes para viajar demasiado lejos de los demás. Todavía se mantienen unidos, pero pueden moverse más o menos libremente, ‘fluyendo’ uno alrededor del otro (eso es literalmente lo que sucede cuando fluye el agua).
– las partículas en los gases tienen incluso más energía que en los líquidos, tanto que las fuerzas eléctricas no son lo suficientemente fuertes como para mantenerlos unidos. Por lo tanto, las partículas de gas simplemente deambulan libremente por todo el espacio disponible, solo ocasionalmente se encuentran con sus pares.
Si calienta un cuerpo, lo que realmente sucede es que las partículas comienzan a moverse más rápido. Cuando enfrías un cuerpo, drenando calor de él, sucede lo contrario: las partículas se ralentizan y se ‘pegan’ entre sí. El calor es igual a la energía. Es por eso que los cuerpos cambian de estado cuando los calienta o enfría. Aplicar presión es otra forma de aumentar la energía de un cuerpo: las fuerzas de repulsión entre los núcleos se hacen más fuertes a medida que los núcleos se acercan, lo que resulta en un mayor movimiento a medida que las partículas intentan separarse unas de otras.
Tenga en cuenta también que diferentes sustancias consisten en diferentes tipos de partículas (átomos, iones o moléculas), y las fuerzas eléctricas entre ellas también son diferentes. En consecuencia, se requiere una cantidad diferente de energía para que las partículas de diferentes sustancias contrarresten las fuerzas de atracción. Es por eso que, por ejemplo, a temperatura ambiente, el agua es líquida y el hierro es sólido: requiere mucha más energía (calor, temperatura) para permitir que los átomos de hierro abandonen sus posiciones fijas que para derretir el hielo.