El plasma es un estado de la materia que se parece a un gas, pero contiene partículas con carga eléctrica que pueden moverse libremente. Es frecuente llamarlo el cuarto estado de la materia junto al sólido, el líquido y el gas. El Sol está compuesto principalmente por plasma, y algunos aparatos de iluminación funcionan gracias a él.

Primero, recuerda los tres estados más conocidos

• Sólido: mantiene su forma en condiciones normales, como una piedra.
• Líquido: fluye y toma la forma del recipiente, como el agua.
• Gas: se expande y ocupa el espacio disponible, como el aire.

Si ya estudiaste los estados de la materia, ahora veremos qué cambia cuando un gas tiene suficientes partículas cargadas para comportarse de otro modo.

¿Qué ocurre dentro de un plasma?

La materia está hecha de átomos. En una explicación sencilla, un átomo normalmente tiene una parte central con carga positiva y electrones con carga negativa a su alrededor. Cuando recibe suficiente energía, algunos electrones pueden separarse de sus átomos.

Un átomo que ha perdido electrones queda con carga positiva: se llama ion. Esos iones y los electrones que se mueven libremente forman parte del plasma. No todos los átomos deben perder electrones: puede haber plasma parcialmente ionizado.

El Departamento de Energía de Estados Unidos explica que esta presencia de partículas cargadas hace que el plasma responda de manera especial a campos eléctricos y magnéticos.

Gas y plasma: ¿cuál es la diferencia?

Una frase para recordarlo: muchos plasmas se forman a partir de gases, pero un gas normal no es plasma simplemente por estar caliente.

¿Dónde podemos encontrar plasma?

• El Sol y otras estrellas: las condiciones de alta energía hacen posible que exista plasma en grandes cantidades.
• Las auroras: su luz está relacionada con partículas cargadas que interactúan con la atmósfera terrestre.
• Algunas lámparas: ciertas lámparas fluorescentes o de descarga emplean gases ionizados en su funcionamiento.
• Los relámpagos: una descarga eléctrica intensa puede formar un canal de aire ionizado durante un instante.

Estos ejemplos no se parecen todos entre sí. Un plasma puede estar muy caliente, pero no todos los plasmas tienen la misma temperatura. Por eso no debemos resumir la explicación diciendo «plasma es fuego».

¿El fuego es siempre plasma?

No. Una llama común es una mezcla de gases calientes, partículas y reacciones químicas; no toda llama puede considerarse plasma en el mismo sentido que el de un relámpago o una estrella. La presencia y el comportamiento de las partículas cargadas son esenciales para hablar de plasma.

Actividad segura: clasifica sin hacer experimentos

No necesitas producir plasma en casa. De hecho, no debes intentar obtenerlo con enchufes, hornos microondas, llamas, dispositivos de alto voltaje ni aparatos abiertos. Basta con observar fotografías o leer explicaciones fiables.

1. Un cubito de hielo: ¿sólido, líquido, gas o plasma?
2. El aire de la habitación: ¿gas o plasma?
3. La materia visible del Sol: ¿principalmente plasma o agua líquida?
4. ¿Cuál tiene electrones libres y iones: un gas común o el plasma?
5. ¿Todo gas muy caliente se convierte automáticamente en plasma?

Respuestas

1. Sólido.
2. Gas.
3. Principalmente plasma.
4. El plasma.
5. No. Deben darse las condiciones para que exista ionización significativa.

En resumen

El plasma se parece a un gas, pero contiene partículas cargadas que cambian su comportamiento. Está presente en las estrellas y en algunos fenómenos naturales y tecnologías. Para aprender sobre él no hacen falta experimentos peligrosos.

Fuentes científicas: Departamento de Energía: qué es el plasma; NASA: glosario, entrada «plasma».

Guía, tabla y preguntas originales de Aureliano Vargas.