Cambios de estado de la materia: vaporización, condensación y sublimación
Vaporización
Para que se produzca la vaporización, las partículas del líquido tienen que alcanzar suficiente energía cinética como para vencer las fuerzas que las mantienen unidas a las demás partículas del líquido, separarse unas de otras y comenzar a moverse cada una de forma independiente.
La vaporización puede producirse de dos formas diferentes: evaporación y ebullición.
Evaporación
La evaporación se produce a cualquier temperatura, pero solo en la superficie del líquido. Se produce con mayor rapidez cuando aumentamos la temperatura del líquido y también si disminuimos la presión.
No todos los líquidos se evaporan con igual rapidez. A aquellos líquidos que se evaporan con mayor rapidez se les denomina más volátiles.
Ebullición
La ebullición se produce en todo el volumen del líquido, pero solo a una determinada temperatura llamada punto de ebullición.
El punto de ebullición es una propiedad característica de cada sustancia pura y depende de la presión (al aumentar la presión, aumentará también el punto de ebullición).
Condensación o licuación
En un gas, las partículas están muy separadas entre sí y se mueven de forma independiente; es decir, el movimiento de una partícula no depende de las otras partículas, salvo cuando se producen choques entre ellas. Al chocar dos partículas entre sí, rebotan (de forma similar a como lo hacen las bolas de billar).
Si le quitamos calor al gas, sus partículas se moverán cada vez menos y tendrán menos energía cinética, por lo que disminuirá la temperatura del gas. Conforme sigamos quitándole calor al gas, seguirá disminuyendo su temperatura hasta que sus partículas tengan tan poca energía cinética que, al chocar entre sí, las fuerzas de atracción serán capaces de evitar que reboten y quedarán unidas (aunque sigan desplazándose, deslizando unas partículas sobre otras). Esas partículas habrán pasado al estado líquido.
Las partículas que pasan primero al estado líquido serán las que tengan un poco menos de energía cinética, de forma que las que quedan en estado gaseoso deberían tener una energía cinética media algo mayor. Por otra parte, si seguimos quitándole calor al gas, la energía cinética media de las partículas que quedan en estado gaseoso y, por tanto, la temperatura del gas, permanecerán constantes. Esta temperatura es característica de cada sustancia pura y coincide con la temperatura a la que se produce la ebullición de esa sustancia, es decir, su punto de ebullición.
Sublimación
La sublimación o sublimación directa (o progresiva) es similar a la fusión, con la diferencia de que, cuando las partículas vencen las fuerzas de cohesión que las mantenían en posiciones fijas (formando una red o retícula), en lugar de comenzar a moverse deslizándose unas sobre otras (manteniéndose juntas), comienzan a moverse de forma independiente; es decir, pasan directamente al estado gaseoso en vez de al estado líquido.
Aunque todas las sustancias pueden sublimar, en la mayoría de los casos no estamos acostumbrados a ver producirse este proceso, ya que para que ocurra deben darse condiciones de presión y temperatura distintas a las que tenemos habitualmente. Solo algunas pocas sustancias, como el dióxido de carbono o la naftalina, subliman a la presión atmosférica normal. Para la mayoría de las sustancias, la sublimación solo tiene lugar a presiones muy bajas (ver apartado sobre diagrama de fases más abajo).