Los tres estados de la materia son una representación de diferentes propiedades de una sustancia con respecto a su energía, que, para los propósitos de esta respuesta, puede considerarse simplemente como 'cantidad de movimiento' de las partículas que componen la sustancia.
Las partículas de un cuerpo interactúan entre sí, las fuerzas eléctricas las empujan entre sí, pero se 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 peguen, 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 de atracción de otras partículas, por lo que están fijadas en una disposición determinada 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 lo suficiente como para viajar demasiado lejos de otras. Todavía se mantienen unidos, pero pueden moverse más o menos libremente, "fluyendo" entre sí (eso es literalmente lo que sucede cuando el agua fluye).
- las partículas en los gases tienen incluso más energía que en los líquidos, tanto que las fuerzas eléctricas no son lo suficientemente fuertes para mantenerlas juntas. Por lo tanto, las partículas de gas simplemente deambulan libremente por todo el espacio disponible, encontrándose solo ocasionalmente con sus pares.
Si calienta un cuerpo, lo que realmente sucede es que las partículas comienzan a moverse más rápido. Cuando enfrías un cuerpo, extrayendo calor de él, sucede lo contrario: las partículas se ralentizan y se "pegan" entre sí. Calor es igual a 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 vuelven más fuertes a medida que los núcleos se acercan, lo que genera más movimiento a medida que las partículas intentan alejarse unas de otras.
Tenga en cuenta también que las diferentes sustancias constan de diferentes tipos de partículas (átomos, iones o moléculas) y que 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. Por eso, por ejemplo, a temperatura ambiente, el agua es líquida y el hierro es sólido; se requiere mucha más energía (calor, temperatura) para permitir que los átomos de hierro abandonen sus posiciones fijas que para derretir el hielo.
