son llamados fenomeno fisico las transformaciones que alteran los estados físicos de la materia. En el medio ambiente existen tres estados de agregación de materia, también llamados estados físicos de la materia, que podemos nombrar: sólido, líquido y gaseoso. Son estos estados los que cambian cuando ocurre una transformación física, generalmente en respuesta a cambios en las condiciones presentes en el medio ambiente.
La ocurrencia de transformaciones fisicas de materia (sinónimo de fenómenos físicos) se produce a través de la interacción de la materia con las cantidades físicas presentes en el medio ambiente, especialmente la energía. Si bien existen varias calificaciones para el concepto de energía, la energía térmica es la principal responsable de las transformaciones físicas que ocurren en esta modalidad de transformación de la materia.
Sin embargo, cabe señalar que las transformaciones físicas de la materia son esencialmente diferentes de las transformaciones químicas. Los dos pueden suceder en paralelo con el mismo material, pero ambos tienen profundas diferencias entre ellos. Mientras que la transformación física altera principalmente el estado físico en el que se encuentra un material (su apariencia), la transformación química altera la composición interna de este material (su esencia química).
Para comprender mejor el concepto anterior, se analizarán dos casos que pueden ocurrir con el agua, cuando se expone a dos tipos de energía: térmica y eléctrica.
La interacción de una molécula de agua con una corriente eléctrica continua, denominada electrólisis del agua, transforma el agua en dos productos con diferentes propiedades físicas y químicas, según la siguiente ecuación:
Agua ⇒ hidrógeno gaseoso + oxígeno gaseoso
HdosO(ℓ) ⇒ H2 (g) + O2 (g)
Como habrá un cambio en la composición química, este ejemplo se llama transformación química.
Sin embargo, al interactuar con la energía térmica, el agua puede sufrir varias transformaciones físicas, que terminan cambiando su estado de agregación en el medio. Por ejemplo, sacar un cubo de hielo del congelador fuerza el equilibrio térmico entre el ambiente (con mayor energía) y el cubo (con menos energía), y esto hace que el cubo absorba energía térmica del ambiente. Este aumento de energía térmica aumenta la energía de cada molécula de agua – que ahora están “atrapadas” en una red cristalina – de tal manera que, gradualmente, rompen la estructura cristalina sólida y se convierten en un líquido amorfo.
Esta transformación se llama fusión, que es la destrucción de la estructura cristalina de un sólido y su transformación concomitante en un líquido amorfo, debido al aumento de energía térmica en el sistema. El derretimiento no es instantáneo y, por esta razón, el hielo tarda mucho en derretirse por completo.
Tenga en cuenta que el agua no se transformó en otro compuesto químico, solo cambió su estado físico. La transformación física del agua podría describirse de la siguiente manera:
agua sólida ⇒ (derritiéndose) ⇒ agua líquida ⇒ (hirviendo) ⇒ agua con gas
HdosO(s) ⇒ HdosO(ℓ) ⇒ HdosO(gramo)
Si suministramos energía térmica (calor) a esta agua, ésta adquirirá la energía suficiente para escapar a la atmósfera en su forma gaseosa, que caracteriza el fenómeno denominado ebullición. También ocurre el proceso contrario, porque cuando se quita energía (enfriamiento) del vapor de agua, se obtiene agua líquida, y si se mantiene el enfriamiento, el resultado será agua sólida. El paso directo del estado sólido al gaseoso se llama sublimación y el proceso opuesto se llama resublimación.
Los procesos de transformación física de la materia se pueden representar gráficamente, donde es posible determinar la temperatura de fusión y ebullición de un material dado.
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Referencias bibliográficas:
LISBOA, JCF Química, 1er año: bachillerato. 1ª Ed. – São Paulo: Ediciones SM, 2010. (Colección Ser protagonista). pag. 42 – 49.
FELTRE, R. Química General – 5ª Ed. – São Paulo: Moderna, 2000. p.23 – 27.
