La química es el estudio de la materia y los cambios que esta sufre. La materia es cualquier cosa que tiene masa y ocupa un espacio. La materia está alrededor de nosotros; el aire, el agua, la tierra, las montañas, incluso nuestros cuerpos son todos ejemplos de materia. La materia se divide en tres estados — sólido, líquido y gas — que se encuentran comúnmente en la tierra. El cuarto estado de la materia, el plasma, ocurre naturalmente en el interior de las estrellas. 

Los sólidos se caracterizan por una forma y un volumen definidos. En un sólido, las partículas (átomos o moléculas) se empaquetan estrechamente y se mantienen unidas por potentes fuerzas que las sujetan firmemente, con muy poca libertad de movimiento. Las partículas vibran, sólo ligeramente, en sus posiciones por lo demás fijas. Esto hace que los sólidos sean incompresibles. El hielo, el aluminio y el oro son ejemplos de sólidos.

Los líquidos tienen un volumen definido pero no tienen una forma definida; toman la forma de su recipiente. En un líquido, aunque las partículas están muy espaciadas, las fuerzas entre partículas son más débiles que en los sólidos. Las partículas vibran y se mueven unas a otras. Así, un líquido, aunque incompresible, fluye y puede ser vertido fácilmente. El agua, el alcohol y el aceite son todos líquidos.

Los gases no tienen un volumen o forma fijos. Se ajustan al volumen y a la forma de su recipiente. En un gas, las partículas están ampliamente separadas con fuerzas mucho más débiles (o casi insignificantes) entre partículas. Las partículas son libres para moverse en relación unas con otras, lo que hace que los gases sean altamente compresibles. Por lo tanto, a diferencia de los sólidos o los líquidos, un gas se puede comprimir para ocupar un volumen más pequeño, o puede expandirse para ocupar un espacio más grande. Las sustancias que son gases a temperatura ambiente incluyen helio, oxígeno, nitrógeno y dióxido de carbono.

Plasma  

El cuarto estado de la materia, el plasma, ha evolucionado del estado gaseoso y contiene cantidades apreciables de partículas cargadas eléctricamente.  Al igual que los gases, los plasmas no tienen forma ni volumen fijos y son menos densos que los sólidos o los líquidos. El interior de las estrellas, los rayos, las auroras que rodean los polos, la cola de un cometa, las pantallas de TV de plasma, las bombillas fluorescentes y las siñales de neón son todos ejemplos de plasmas.  

Cambios físicos: Transición de un estado de la materia a otro

Los cambios de temperatura y/o presión pueden llevar a una conversión de un estado de la materia a otro. Esto se ilustra con procesos familiares como la fusión del hielo o la evaporación del agua. Por ejemplo, al calentarse, el hielo sólido se funde en agua líquida. El calentamiento adicional convertirá el agua en vapores gaseosos. La refrigeración invierte estos procesos.

Este texto es adaptado de Openstax, Química 2e, Sección 1.2: Fases y Clasificación de la Materia.