ESTADOS DE AGREGACION DE LA MATERIA

• Existen tres estados de la materia fundamentales :• A.- Sólido• B.- Líquido• C.- Gaseoso

• Hay además otros estados intermedios• D.- Vítreo• E.- Amorfo• F.- Mesoformo

• Características del estado Gaseoso

a.- Gran variabilidad del volumen con los cambios de presión y temperatura

b.- No presentan superficie límite

c.- Tendencia a ocupar todo el espacio disponible del recipiente que los contiene

• Características del estado líquido

• a.- Carecen de forma definida, toman la del recipiente que los contiene

• b.- Presentan una superficie definida que limita el espacio ocupable

• c.- Pequeña variación de volumen con temperatura y presión

• Características del estado Sólido

• a.- Forma definida

• b.- Varían muy poco su volumen con la temperatura y presión

• c.- Estructura intima cristalina

• Algunos vidrios y resinas tienen forma definida, pero al carecer de estructura cristalina AMORFOS se pueden considerar como líquidos subenfriados, extraordinariamente viscosos.

• PROPIEDADES DE LOS GASES

• TEORIA CINETICA : Las propiedades de los gases : Expansibilidad, falta de forma y superficie límite y gran variabilidad de volumen con los cambios de presión y temperatura; se explican por la teoría cinética.

• La masa gaseosa, según esta teoría, está formada por un número extraordinariamente grande de partículas que se mueven a grandes velocidades y en todas direcciones ( movimientos caóticos ) chocando unas con otras y con las paredes del recipiente.

• Así nos explicamos que el volumen ocupado sea todo el disponible ( expansibilidad ) debido al carácter caótico de los choques de las partículas del gas con las paredes del recipiente, sobre las que ejercen un impulso mecánico.

• Al elevarse la temperatura, aumenta la velocidad de las partículas, y por lo tanto, su energía cinética, con lo cual los choques son mas violentos y la presión es mas alta. Si la presión se mantiene constante ( por ejemplo, limitando el gas de un émbolo de peso conocido ) y en estas condiciones se leva la temperatura, entonces el volumen aumenta.

Gases reales .- Ecuación de Van der Waals.- Los gases reales no se ajustan perfectamente a la ecuación de los gases ideales PV = n RTVan der Waals introdujo unas correcciones en los valores de P ( presión )y V ( volumen ) llegando a la siguiente expresión: a ( P + ____ ) ( V – b ) = n RT V2

Los gases reales cumplen esta ecuación mucho mejor que la ideal. Las correcciones introducidas se deben a que la presión P, medida en las paredes del recipiente. No corresponde a la real del interior del gas sobre las moléculas de la superficie, atracción que disminuye la presión medida en ella.

Esta fuerza atractiva es proporcional al número de moléculas que atraen y al número de atraídas, en conjunto proporcional a V2 ; α es un término constante. V es el volumen total y ( V-b ) el volumen libre para una molécula en movimiento, siendo b cuatro veces el volumen ocupado por las demás moléculas del gas.

SOLUBILIDAD , ABSORCION ADSORCION Y DIFUSION

Son las propiedades de los gases de mayor importancia fisiológica. Lo mismo que las propiedades expuestas anteriormente; estas propiedades de los gases tienen inmediata aplicación en fisiología respiratoria, y concretamente al estudio de los intercambios gaseosos de la respiración y en el transporte de gases por la sangre circulante, lo que se comprenderá mejor con algunos ejemplos :

En la función pulmonar son fundamentales los fenómenos de difusión de oxígeno y dióxido de carbono, a través de la membrana alveolar. En el sentido que marcan los gradientes de concentración : el oxígeno difunde del alveolo a la sangre venosa y así se transforma en arterial, y el dióxido de carbono de la sangre al alveolo.

La difusión de gases en el pulmón es fenómeno inseparable del transporte de gases por la sangre circulante y del intercambio de gases en los tejidos.

Solubilidad ; Disolución de un gas en un líquido es la interposición mecánica de moléculas del gas entre las del líquido, formando una fase líquida única.

Decimos que un líquido está saturado de un gas a temperatura y presión dadas, cuando el número de moléculas del gas se disuelven en el líquido es igual al número de las que escapan de él.

La solubilidad de un gas en un líquido es proporcional a la presión parcial de gas.- Ley de Henry.

La ley de Henry tiene especial importancia fisiológica en algunos casos concretos :

Con fines terapéuticos es corriente el empleo de aire enriquecido en oxígeno, lo que facilita el transporte por aumento de la solubilidad. Y así puede mantenerse el aporte de oxígeno adecuado en situaciones de insuficiencia respiratoria. En efecto, su fracción molar X2 para el oxígeno crece, también proporcionalmente su solubilidad en la sangre y su utilización biológica.

La influencia de la presión total en la solubilidad de gases reviste especial interés en condiciones extremas. Por ejemplo, cuando los buceadores respiran a presiones de mas de 8 atmósferas, la solubilidad del nitrógeno es 8 veces mayor, y un descenso brusco de la presión total ( descompresión ) disminuiría de tal forma la solubilidad que podría liberarse nitrógeno gaseoso en la sangre ( embolias ) con graves consecuencias.

En estos casos el aumento de solubilidad del gas inerte puede subsanarse sustituyendo en nitrógeno por el helio que tiene menor coeficiente de solubilidad y por eso disminuye el riesgo de embolia por descompresión.

El oxígeno y el CO2 pasan de los alveolos a la sangre por solubilidad y, en parte se transportan simplemente disueltos aunque la fracción que tiene mas importancia fisiológica es la que se fija o absorbe químicamente.

Absorción

Es la fijación de un gas en un líquido o en un sólido en toda su masa, generalmente por reacción química.

El ácido sulfúrico concentrado, por ejemplo, fija el vapor de agua por absorción, desprendiendo gran cantidad de calor y pudiendo deshidratar otros cuerpos.

El cloruro de calcio también fija el vapor de agua, llegando a disolverse en el agua absorbida ( higroscopia ) .

El gel de sílice, puede fijar una gran cantidad de agua sin perder su naturaleza de sólido.

Los hidróxidos de sodio y potasio fijan CO2, hasta formar bicarbonato. El CO2 se fija en la sangre, principalmente por absorción, debido a la alcalinidad del medio.

Adsorción Se llama Adsorción a la fijación de un gas en la superficie de un sólido. Se realiza solamente en la superficie, no en toda la masa, y las fuerzas de fijación son de tipo físico – químico y de valencia.

Un ejemplo de adsorción, es la fijación del óxido de carbono ( CO ) sobre carbón activo, utilizado en las caretas anti-gas.

La adsorción de un gas en un sólido crece muy rápidamente hasta ocupar el gas todos los puntos activos de la superficie, llegándpose entonces a una saturación.

La unión del oxígeno a la hemoglobina, esencial para el transporte por la sangre circulante, se hace en puntos determinados de la molécula por un fenómeno de adsorción.

Las fuerzas de fijación son las valencias residuales del hierro, que es capaz de coordinación hexavalente , ocupando los seis radicales los vértices de un octaedro

En efecto, la molécula de hemoglobina contiene 4 anillos porfirínicos con sus correspondientes átomos de hierro. E cada uno de ellos puede fijarse una molécula de oxígeno, de modo que una molécula de hemoglobina puede transportar hasta ocho átomos de oxígeno absorbidos en su superficie.

Difusión

La cantidad de gas que difunde por una superficie es directamente proporcional al área de la superficie, y al tiempo que dura el fenómeno, y es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la densidad del gas.

La difusión en sí es muy simple, y su estudio teórico es fácil, porque está influida solo por la masa molecular de las moléculas gaseosas.

Pero la difusión alveolar en el pulmón o en los tejidos es un fenómeno más complejo, porque en los mecanismos de disolución, que condicionan la velocidad de difusión, intervienen otros factores que complican el problema:

1,. Adsorción del oxígeno sobre la hemoglobina 2,. Mecanismo enzimático de formación de ácido carbónico a partir del CO2 3.- Absorción de los hidrogeniones de los hidrogeniones por la débil alcalinidad del plasma.

Para explicarse el mecanismo de la difusión en un medio homogéneo, podemos imaginar una cavidad llena de agua con oxígeno en u extremo, las moléculas de O2 se moverán al azar y en todas direcciones , de acuerdo con la teoría cinética, chocando unas con otras y con el disolvente. Como consecuencia de este movimiento, el gas tenderá a llenar uniformemente toda la cámara de agua.

Se habrá producido pues , un fenómeno de difusión desde el extremo en que el oxígeno estaba concentrado, al extremo donde estaba más diluido. Suponiendo el depósito cerrado, se llegará a un equilibrio cuando la concentración de O2 fuera uniforme en su interior, pero esto no sería el final de la difusión; significa, n que la difusión ha terminado, sino que el mismo número de moléculas difunden tanto en un sentido como en el otro.

Supongamos ahora que, por medio de un dispositivo cualquiera, en un extremo de la cavidad se mantienen altas concentraciones de O2, y en el otro bajas. Habría así un gradiente de presión y entonces la difusión sería continua y permanente en el sentido de te der a uniformar las concentraciones.

Además del gradiente de concentración, otros factores influyen en la velocidad de difusión de un gas en un líquido ; a).- solubilidad del gas en el líquido. b).- Superficie de difusión considerada normal al gradiente de concentración del gas. c).- Distancia a la cual el gas tiene que difundir , d).- Masa molecular del gas e).- Viscosidad del líquido f) Temperatura del líquido.

En el organismo en condiciones normales, estos dos últimos factores permanecen prácticamente constantes, por lo que se puede estudiar la difusión con suficiente exactitud sin necesidad de tenerlos en cuenta.

Es evidente que la difusión aumenta con la solubilidad del gas, porque a igual gradiente de presión, el número de moléculas gaseosas en movimiento será mas elevado cuanto mayor sea la solubilidad del gas.

También aumenta con la superficie de difusión considerada.

En cambio disminuirá con la distancia que han de recorrer las moléculas al difundir y con la raíz cuadrada de su masa molecular, porque a igualdad de temperatura, la velocidad de las partículas gaseosas disminuye cuando la masa molecular aumenta.

La difusión de gases por los tejidos puede considerarse como difusión en agua, porque el agua es el disolvente de los líquidos intersticiales y del protoplasma, y es despreciable la resistencia que ofrecen las membranas celulares.

Un ejemplo es la difusión alveolo capilar, es decir el paso de los gases respiratorios por la serie de membranas y líquidos que separan la cavidad alveolar del protoplasma del glóbulo rojo.

La resistencia del conjunto de estructuras que forman esta barrera ( membrana alveolar, capa intersticial, membrana capilar, plasma sanguíneo y membrana del glóbulo rojo ) es de un espesor que varía entre 0.5 y 4 micras, es también prácticamente despreciable en condiciones normales. La superficie de difusión pulmonar, de un área muy extensa de unos 50 a 70 m2, es muy favorable a la difusión.

La capacidad de difusión de la membrana respiratoria se define como el volumen de u gas que difundirá a través de la membrana cada minuto, siendo el gradiente de presión de 1 mm de Hg.

Para adultos normales en reposo, este volumen de O2 es del orden de 21 ml por minuto, y tomando como promedio de gradiente de presión normal de O2 alveolo capilar, 11 mm de Hg aproximadamente, resulta un total de difusión de O2 por minuto de 250 ml, cifra que iguala al O2 consumido por los tejidos, en las condiciones indicadas en u adulto en reposo. Cuando el consumo de O2 aumenta, por ejemplo, en el ejercicio muscular, la capacidad de difusión de oxígeno también aumenta, como efecto de la adaptación en la circulación pulmonar.

PROPIEDADES DE LOS LIQUIDOS

Las características de los líquidos, que se explican por la teoría cinética, son en una buena parte fundamentales para el estudio de mecanismos fisiológicos, aunque algunos aspectos ( comprensibilidad, dilatación, etc, ) resultan de interés secundario en las condiciones físicas del organismo.

Los líquidos, de estructura intermedia entre los sólidos y los gases, se caracterizan por presentar como los gases, isotropía y fluidez. Sin embargo, sus moléculas están empaquetadas y organizadas como en los sólidos; si bien esta organización, se modifica y reconstruye constantemente con el tiempo.

En el agua, por ejemplo, cada átomo de oxígeno es el centro de un tetraedro cuyos vértices son cuatro hidrógenos, dos de los cuales pertenecen a otras moléculas de agua .

Las fuentes que unen las moléculas son de puente de hidrógeno, la ordenación de las moléculas de agua en fase líquida, análoga a la ordenación del hielo, ordenación que se va haciendo más lábil a medida que se eleva la temperatura, como efecto del aumento de la energía cinética.

Vaporización.- El paso de líquido a gas se realiza con absorción de calor. Su utilidad fisiológica es fácil de comprender .

La absorción de calor en la vaporización del agua significa pérdida de calor por el organismo, y es el factor importante en la regulación de la temperatura corporal.

Presión de vapor .- De un líquido a una temperatura determinada, es la presión gaseosa que ejercen las moléculas vaporizadas en el vacío y en equilibrio con el líquido.

Para comprender el significado de la presión de vapor, basta recordar el experimento de Torricelli : “ un tubo de 1 metro de longitud, lleno de mercurio, se invierte sobre una vasija con Hg. El nivel de Hg en el interior del tubo alcanza en condiciones normales la altura de 760 mm con relación al nivel de la vasija, quedando sobre el mercurio un espacio prácticamente vacío.

Si con un dispositivo adecuado, vamos introduciendo gotas dl líquido problema en el interior de la columna ascienden hasta la superficie del Hg y s vaporizan, hasta que una gota permanece líquida en la superficie del Hg. En este momento la cámara superior ha que3dado saturada de vapor. La presión que ejerce el vapor saturante ( que viene medida por el descenso de la columna ) se llama presión de vapor del líquido a la temperatura del experimento.

La presión de vapor de los líquidos crece al amentar la temperatura ( puesto que el fenómeno absorbe calor ) y puede considerarse independiente de la presencia de otros gases o vapores. Es decir, si la presión de vapor de agua a 37 ° C es de 47 mm Hg en el vacío, en el aire alcanzará aproximadamente el mismo valor.

Aproximadamente a 5000 metros de altura, la presión atmosférica es la mitad de lo normal ( 380 mm Hg ) y deducida la presión de vapor del agua, resulta un valor de Po2 Excesivamente bajo en el alvéolo, que no basta para saturar la hemoglobina.

A altitudes todavía mayores, la presión parcial de oxígeno se hace tan baja que exige el suministro de oxígeno complementario por medio de aparatos adecuados, sin lo cual la supervivencia es imposible.

Evaporación .- Es la vaporización del líquido a nivel de la superficie libre, porque su presión de vapor es inferior a la externa. El fenómeno tiene lugar hasta que la masa de gas en contacto con la superficie de líquido está saturada de vapor.

Ebullición ,.- Es la vaporización de un líquido en toda su masa, formando burbujas de vapor, debido a que su presión de vapor iguala o supera la presión externa. Cuando la ebullición tiene lugar en la atmósfera, en condiciones normales, la temperatura del líquido se mantiene constante mientras dura el fenómeno.

Todo descenso de la presión exterior, por enriquecimiento de la atmósfera en que se vaporiza el líquido, determina un descenso de la temperatura de ebullición; y por el contrario, todo aumento de la presión exterior eleva la temperatura de ebullición.

Solidificación .- Es el paso del líquido a sólido. Al descender la temperatura, las fuerzas de dispersión de las moléculas desligadas originadas por la energía cinética se hacen menores que las fuerzas de cohesión, por lo que las moléculas quedan fijas en los nudos de la red cristalina del sólido

Para el agua la temperatura de solidificación en la atmósfera es de 0 °C. Cuando la presión aumenta, la temperatura de congelación disminuye muy ligeramente.

Viscosidad .- Es la resistencia al deslizamiento de un fluido pro rozamiento interno.

La fuerza necesaria, f , para deslizar una capa de fluido con respecto a otra, es proporcional a la superficie y a la variación de velocidad por la unidad de longitud, llamada gradiente de velocidad.

La velocidad de los líquidos suele decrecer rápidamente al aumentar la temperatura, y la fluidez ( expresión inversa de la viscosidad ) es de sobra conocido que crece notablemente con la temperatura, como se observa en el ejemplo de aceites, vaselinas, etc.

Tensión superficial .- Esta propiedad, es la que principalmente diferencia el estado líquido del gaseoso, es efecto de la misma fuerza con que se atraen las moléculas. Esta fuerza ( cohesión ) que tiende a impedir el paso de un líquido a gas, es determinante de la existencia de superficie límite que distingue al líquido del gas.

La cohesión por lo tanto, es una fuerza que, como resultado de la atracción mutua entre las moléculas, tiende a la mínima superficie límite. Esta fuerza tensión superficial que tiende a reducir la superficie, se expresa como energía de superficie.

La energía de superficie se define como el trabajo necesario para aumentar en 1 cm2 la superficie libre del líquido. Coincide en valor numérico con la tensión superficial, y se puede expresar en ergios/ cm2 o en dinas/ cm2

La explicación cinética de la tensión superficial es fácil; la molécula situada en el interior de la masa líquida está rodeada uniformemente por moléculas de la misma naturaleza, y en consecuencia, experimenta el efecto de la fuerza de cohesión de un modo uniforme en toda su superficie, es decir está atraída por igual en todas las direcciones y la resultante es nula.

En cambio, la molécula situada en la superficie libre del líquido se encuentra en tales condiciones que en la mitad de la superficie experimenta la atracción hacia el interior del líquido, mientras que la otra mitad está rodeada de moléculas en fase gaseosa, que no ejercen fuerza atractiva apreciable, por lo que predomina por completo la cohesión, y la molécula es atraída fuertemente hacia el interior de la masa líquida.

Así la capa de moléculas superficiales, sobre las que no actúan más fuerzas que las atractivas hacia el interior del líquido, se ha podido comparar con una membrana elástica, aunque, naturalmente esta tendencia a la reducción de la superficie a un mínimo, difiere del todo de la elasticidad en estricto sentido mecánico.

El valor de la tensión superficial depende en parte de la sustancia en contacto con la superficie libre. No es lo mismo si es aire, un sólido, o cualquier otro líquido, porque el resultante de dos fuerzas antagonista, cohesión y atracción entre partículas del líquido y partículas del líquido y partículas de la sustancia en contacto con la superficie. Dará valores diferentes en cada caso

Miscibilidad de los líquidos.- dos líquidos son totalmente miscibles, cuando las moléculas de uno pueden dispersarse homogéneamente en e seno del otro en cualquier proporción. Si la capacidad de dispersión no puede sobrepasar determinadas proporciones, se dice que los líquidos son parcialmente miscibles.

La miscibilidad de los líquidos está íntimamente relacionada con su estructura química. Las moléculas pueden interponerse con mayor facilidad cuando originan campos eléctricos análogos, es decir, cuando tienen parecida polaridad, y por eso los líquidos fuertemente polares son totalmente miscibles entre sí, por ejemplo, agua, alcohol, glicerina, acetona, ácido acético, etc, Como por otra parte, también son miscibles entre sí los apolares, por ejemplo, éter, benceno, hexano, cloroformo.

Dos líquidos no miscibles, o parcialmente miscibles forman dos fases líquidas superpuestas con una superficie de interfase, en la que ocurren una serie de fenómenos

Los líquidos orgánicos se disuelven en agua cuando en sus moléculas predominan los grupos polares sobre los apolares, y se disuelven en los llamados , disolventes de las grasas ( éter, cloroformo, tetracloruro de carbono, benceno, ) cuando predominan los grupos apolares

EL AGUA Y SU SIGNIFICACION BIOLOGICA

El agua es, como sabemos, un óxido de hidrógeno con indicios ( 0.02 % de óxido de deuterio o agua pesada ) El hidrógeno y el deuterio se pueden separar de la molécula formando iones H2O > OH ¯ + H + D2O > DO¯ + D+

En el agua natural se encuentran moléculas de tres tipos : HOH, HOD, DOD, entre las cuales hay un fácil intercambio, pero predominan tanto las moléculas HOH, que casi pueden considerarse como exclusivas.

El agua es un líquido asociado típico, lo que significa que sus moléculas se unen unas a otras mediante un enlace por puente de hidrógeno, que afecta profundamente a sus propiedades.

Significación funcional de las propiedades del agua. Las propiedades son la base fisicoquímica de una serie de funciones esenciales para la integridad del organismo

El agua es el disolvente general del organismo que condiciona los fenómenos osmóticos, mantiene el estado coloidal del protoplasma y transporta los compuestos nutritivos y los productos de desecho de la actividad celular. La inmensa mayoría de las reacciones químicas del metabolismo se realizan en disoluciones acuosas, participando el agua directa o indirectamente

El contenido de agua es variable de unos a otros organismos, algunos de los cuales tienen hasta un 95 % . En general, los tejidos más jóvenes tienen mas agua. En el embrión de mamífero la proporción de agua es superior a la que se puede determinar en cualquier fase mas avanzada del desarrollo, y es mínima la proporción de agua en las fases de envejecimiento.

Varía también el contenido acuoso de los diferentes tejidos, y es máximo, como es lógico, en los medios líquidos del organismo

Por su notable conductividad térmica, mayor que la de ningún otro líquido orgánico, el agua influye en la termorregulación, porque esta propiedad puede fácilmente conducir el calor y, puede por lo tanto, igualar con rapidez, la temperatura de todos los sectores del medio interno, naturalmente de las células.

Por su elevado calor específico, contribuye notablemente a estabilizar la temperatura del organismo

Calor específico de un cuerpo ; es el número de caloría que es necesario suministrar a un gramo de este cuerpo para elevar la temperatura de 15 ° a 16 ° . El calor específico del agua, igual a uno, resulta mas elevado que el de cualquier otro líquido, lo que significa que para elevar la temperatura de una solución acuosa hace falta un mayor aporte de calor que para la misma elevación de l temperatura de una disolución en cualquier otro disolvente.

Y así debido a este poder de almacenar calor, consecuencia del alto calor específico del agua, el organismo dispone de un mayor mecanismo amortiguador que evita o disminuye la elevación de la temperatura corporal. Se ha calculado que las 3000 calorías que por término medio se liberan en 24 horas, en el hombre, en condiciones normales, serían capaces de elevar la temperatura del organismo hasta 100 ° o 150 °, si el disolvente fuese cualquier sustancia distinta de agua.

Su alto calor latente de vaporización por la energía absorbida al evaporarse, permite mantener la temperatura del organismo mas baja que la del ambiente.

Sabemos que se llama calor latente de vaporización a la cantidad de calor que se ha de proporcionar a un gramo de líquido para transformarlo en vapor, a su temperatura de ebullición. El calor latente de vaporización de agua ( 536 calorías ) es mayor que el que se necesitaría para vaporizar un volumen igual de cualquier otro disolvente.

El organismo pierde continuamente agua por la piel y los pulmones en forma de vapor , y la evaporación del sudor ( vaporización de agua ) absorberá mucho mas calor que si se evaporase cualquier otro líquido. Tenemos, pues, otro mecanismo amortiguador que frena la elevación de la temperatura corporal absorbiendo calor

La tensión superficial del agua es la más alta, después del mercurio, por lo que casi todas las sustancias disueltas en agua son capilarmente activas.

Su constante dieléctrica es muy elevada ( muy aislante ) sólo inferior a la de algunos líquidos biológicos, como la sangre y la orina, lo que favorece la disociación de los electrolitos disueltos.

El agua, que tiene una constante dieléctrica alta, tendrá, por lo tanto, una fuerte capacidad para mantener un grado de disociación elevado de los cuerpos que disuelve. La lecitina y colesterina, por el contrario, poseen una constante dieléctrica notablemente menor que el agua, y son precisamente estas sustancias componentes fundamentales de la membrana celular. La diferencia entre la capacidad notable que tiene el agua para mantener las sustancias disueltas en tan alto grado de disociación, y la capacidad mucho menor de los lípidos es un aspecto de importancia fisiológica.

Las propiedades que se derivan de ser el agua un electrolito débil ( efectos sobre el equilibrio ácido/base, fenómenos de hidrólisis a nivel de membranas, conductividad eléctrica.

ESTADO MESOMORFO O LIQUIDO CRISTALINO

Entre los sólidos típicos ( cristalinos ) y los líquidos típicos ( fluidos ) existen dos estados intermedios de interés : el mesoformo y el amorfo

Las sustancias mesomorfas son esencialmente líquidos ( fluidos ), con tensión superficial, etc . Pero en lugar de ser isótropos, presentan anisotropía como los sólidos, debido a la ordenación de las moléculas en el seno del líquido.

Se llama Isotropía la distribución de propiedades ópticas, eléctricas, mecánicas, etc. Por igual en cualquier dirección del espacio. Y anisotropía lo contrario . Los líquidos son isótropos . Los sólidos son anisótropos debido a su ordenación cristalina peculiar .

Las sustancias con ordenación parcial, por ejemplo, las lecitinas embebidas de agua o las moléculas filiformes de proteínas fluyendo por un embudo, constituyen ejemplo de comportamiento mesomorfo.

Los cuerpos mesomorfos por calentamiento sufren un cambio brusco de propiedades; fundamentalmente pasan de turbios a transparentes y de anisótropos a isótropos . La temperatura que ocurre este cambio se llama punto de fusión del cuerpo mesomorfo.

ESTADO VITREO O AMORFO

El estado vítreo o amorfo es un estado aparentemente sólido pro con algunas propiedades de líquido. Los vidrios se consideran comúnmente como sólidos, ya que presentan forma propia, superficie límite, volumen poco variable con la temperatura, y además consistencia análoga a los sólidos.

Sin embargo, tienen isotropía como los líquidos, es decir, sus propiedades ópticas, eléctricas, mecánicas no dependen de la dirección considerada. No tienen punto de fusión determinado, sino que a elevarse la temperatura sufren u reblandecimiento o fluidificación progresiva, disminuyendo la viscosidad hasta llegar a líquidos verdaderos. Por eso los vidrios se consideran líquidos subenfriados y extraordinariamente viscosos.

Ejemplos de vidrios son los silicatos alcalinos y la sílice, solidificados rápidamente después de fundir. Son transparentes y duros . Su estructura íntima es análoga a la de los sólidos, pero sin guardar los átomos una simetría tan rigurosa.

ESTADO SOLIDO

Los cuerpos sólidos se caracterizan por la constancia de forma y volumen dentro de ciertos límites. La forma puede cambiar ( plasticidad ) o recuperarse por elasticidad después de una deformación. El volumen crece reversiblemente con la temperatura, aunque mucho menos que en los líquidos.

El sentido físico riguroso se consideran sólidos a los cuerpos cristalinos. Son cuerpos cristalinos aquellos cuyos átomos, moléculas o iones, ocupan posiciones fijas formando una re tridimensional.

Cuando los nudos de la red están formados por átomos, se originan cristales atómicos, por ejemplo: el diamante, que suelen ser de mucha dureza y por la dificultad de romper los enlaces covalentes ( de punto de fusión muy elevado )

Si los nudos de la red están ocupados por iones positivos y negativos, el cristal es iónico de tipo salino , por ejemplo el NaCl . Las fuerzas que mantiene fijos los iones en el cristal, son de naturaleza electrostática. Si se desplaza la red, se rompe fácilmente al enfrentar los átomos de la misma carga. Los cristales iónicos tienen el punto de fusión más bajo que los cristales atómicos, porque los enlaces iónicos no son dirigidos y dan una cierta autonomía a los iones que continúan existiendo cuando el sólido licúa.

Si los nudos de la red cristalina están ocupados por iones del mismo signo, el cristal es iónico de tipo metálico. La unión entre los iones del mismo signo la realizan los electrones libres dentro de la malla iónica cristalina. El punto de fusión no es demasiado elevado y estos cristales no son frágiles sino plásticos, es decir mantienen la deformación a que se les somete, por ejemplo: el plomo, el cobre , etc.

Si los nudos del cristal están ocupados por moléculas, el cristal se llama molecular. Dentro de la molécula, los átomos se unen covalentemente, y las moléculas se atraen unas a otras por fuerza de Van Der Waals, de polaridad, etc. Por ejemplo: CO2, sólido, Hielo, I2. Como las fuerzas intermoleculares por lo general, son muy débiles, estos cristales se desmoronan fácilmente por el calor.

Entre los sólidos de mayor importancia fisiológica encontramos los cristales hexagonales de hidroxiapatito que constituyen la parte sólida de los huesos. Cristales de oxalato y de ácido úrico, se forman, patológicamente en el riñón.

En el protoplasma encontramos estructuras más o menos organizadas ( películas de lípidos parcialmente ordenadas, fibras proteicas ) pero este orden no es suficiente para que pueda considerárseles como sólidos en el sentido físico riguroso. Sin embargo, muchas sustancias bioquímicas incluso macromoléculas, numerosas enzimas y partículas tan complejas como los virus, pueden adoptar formas geométricas definidas que permiten considerarlas en determinadas circunstancias como verdaderos sólidos