PR�LOGO

En la vida cotidiana, la materia que nos rodea se nos presenta en sus tres diferentes fases: la gaseosa, la l�quida y la s�lida. Tambi�n nos es bien conocido el hecho de los cambios que pueden darse entre ellas. En efecto, los gases pueden licuarse, los l�quidos solidificarse, y rec�procamente, un s�lido puede fundirse para dar un l�quido y �ste a su vez puede evaporarse para formar un gas. Todos estos cambios parecen sugerir que, de no existir un agente externo que los provoque, la materia se encontrar�a invariablemente en s�lo una de dichas fases. Usualmente, si queremos evaporar un l�quido hay que calentarlo: a un gas comprimirlo para licuarlo; a un l�quido enfriarlo para solidificarlo. Por lo menos, sabemos que si llevamos a cabo esas operaciones, el proceso correspondiente ocurre con mayor rapidez.

Lo que ya no es accesible en el examen de tales fen�menos a trav�s de nuestros sentidos, es saber por qu� ocurren. �Cu�les son las propiedades caracter�sticas de cada una de estas fases en t�rminos de las part�culas o entes que constituyen a la materia?; �somos capaces de explicar y, por consiguiente, de entender c�mo y por qu� ocurren los fen�menos arriba descritos?; �es tan est�tica, tan reposada la imagen que nos proyecta la superficie de un lago visto a distancia?; �o la que proyecta un vaso con agua colocado sobre una mesa?

Como es bien sabido por todos, la vieja hip�tesis de los fil�s�fos griegos en la cual se aseveraba que la materia est� formada por peque�as part�culas indivisibles llamadas �tomos ha sido plenamente confirmada. Hoy en d�a tenemos pruebas fehacientes de que la materia que nos rodea est� constituida por �tomos y familias de ellos llamadas mol�culas. Las leyes que gobiernan el comportamiento de los �tomos y las mol�culas tambi�n nos son conocidas. Este conocimiento es uno de los grandes avances de la f�sica y la qu�mica del siglo xx. De este avance ha surgido un gran reto: el poder establecer una relaci�n entre las caracter�sticas, llam�moslas macrosc�picas, de la materia y las caracter�sticas de las part�culas microsc�picas de que est� formada. �Qu� hemos logrado hacer y aprender al respecto?

Cuando examinamos el comportamiento de una muestra de la materia, usualmente nos referimos a una cantidad de ella formada o constituida por un n�mero enorme de �tomos o mol�culas. Basta recordar que a condiciones normales de temperatura y presi�n, un litro de un gas contiene aproximadamente trillones y trillones de mol�culas. El puente a que nos hemos referido antes entre el mundo microsc�pico y el macrosc�pico implica pues establecer relaciones entre las propiedades de un sistema, sea gas, l�quido o s�lido, como lo son la presi�n, la temperatura, la densidad y otros atributos accesibles a nuestros sentidos, y las propiedades de las mol�culas que constituyen al sistema. Una de las ramas de la fisicoqu�mica contempor�nea que se ocupa de este estudio es la llamada teor�a cin�tica de la materia.

En este libro mostraremos al lector c�mo, sin hacer uso de ninguna herramienta matem�tica fuera de la aritm�tica elemental, la teor�a cin�tica permite interpretar a los fen�menos macrosc�picos que hemos mencionado antes y otros m�s, en t�rminos del comportamiento de las mol�culas que constituyen a la materia. Un rasgo fundamental de esta interpretaci�n es la necesidad que se pone de manifiesto, debido a la complejidad del problema, de utilizar modelos moleculares. Dichos modelos se caracterizan por emplear un cierto n�mero de hip�tesis tendientes a simplificar el comportamiento de poblaciones tan desmesuradamente grandes de mol�culas a manera de poder extraer de ellas los rasgos generales que puedan ser comparados con los valores de las propiedades macrosc�picas capaces de ser obtenidas experimentalmente. La fidelidad de un modelo para describir este comportamiento macrosc�pico podr� juzgarse en la medida de la precisi�n con la cual sus predicciones coincidan con las observaciones realizadas en el laboratorio.

El �xito de la teor�a cin�tica radica en que, utilizando hip�tesis relativamente simples, ha logrado crear modelos que concuerdan acertadamente con el comportamiento en grueso de la materia. Ello no quiere decir que todas las manifestaciones de �sta se han podido explicar a satisfacci�n pero, como el lector podr� juzgar por s� mismo, los rasgos generales de la mayor�a de los fen�menos que observamos cotidianamente pueden interpretarse de manera simple en t�rminos de modelos moleculares. No obstante, es importante se�alar que, aun hoy en d�a, esta rama de la ciencia es un fecundo campo de investigaci�n en el cual se intenta despejar una variedad no despreciable de inc�gnitas.