Figura. Gravedad y densidad de un gas

Los estados de la materia han sido comprendidos históricamente a partir de la teoría atómica de Dalton, que establece que toda sustancia está formada por átomos indivisibles y que las propiedades de la materia dependen de la manera en que estos átomos se organizan y relacionan entre sí. En este sentido, el sólido constituye el estado más ordenado, donde las partículas se encuentran dispuestas en posiciones fijas o en redes cristalinas que confieren rigidez y estabilidad. La naturaleza de estas interacciones depende de la identidad de la sustancia: en algunos casos son enlaces iónicos, en otros enlaces covalentes o fuerzas intermoleculares como las fuerzas de Van der Waals o los puentes de hidrógeno, lo cual explica por qué existen sólidos con propiedades tan diferentes, desde los cristales de sal hasta el diamante.

El líquido, por su parte, representa un equilibrio dinámico entre el orden y el desorden. Aunque las partículas se mantienen próximas unas de otras gracias a interacciones atractivas, estas no son lo suficientemente fuertes para mantenerlas en posiciones fijas, lo que les otorga fluidez y la capacidad de adaptarse a la forma del recipiente que los contiene. La intensidad de estas interacciones depende de la sustancia específica; por ello, líquidos como el agua presentan propiedades singulares, como su elevada tensión superficial y su capacidad de disolver gran cantidad de compuestos, mientras que otros líquidos, como los aceites, se caracterizan por su baja polaridad y distinta solubilidad.

En el caso de los gases, la situación cambia radicalmente. Las partículas se encuentran tan separadas que las interacciones intermoleculares resultan prácticamente despreciables. Por esta razón, el tipo de gas es irrelevante en muchas aplicaciones prácticas, siempre que no se consideren procesos analíticos o fenómenos químicos específicos. Esta característica permite modelar los gases mediante la teoría cinético-molecular, que explica con gran precisión sus propiedades macroscópicas como la presión, el volumen y la temperatura, independientemente de si se trata de oxígeno, nitrógeno o helio.