Περιεχόμενο
Οι όροι "στερεό", "υγρό" και "αέριο" εφαρμόζονται στις τρεις συνηθέστερες καταστάσεις της ύλης στη Γη (το πλαστικό, το τέταρτο κράτος, είναι το συνηθέστερο στο σύμπαν) και οι ατομικές ιδιότητες αυτών των καταστάσεων ύλης προκύπτουν από διαφορετικές ρυθμίσεις και συμπεριφορές των συστατικών σωματιδίων του.
Στερεό
Τα στερεά αποτελούνται από συσσωρευμένα σωματίδια πολύ κοντά το ένα στο άλλο και παρόλο που έχουν κάποιο βαθμό κινητικότητας, δεν μπορούν να μετακινούνται από το ένα μέρος στο άλλο - συνεπώς, η στερεή ύλη δεν απλώνεται ή δεν ρέει κανονικά. Τα στερεά μπορούν ακόμα να σπάσουν, αλλά είναι ελάχιστα συμπιέσιμα λόγω της άκαμπτης ρύθμισης των σωματιδίων τους. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι στερεών: κρυσταλλικά στερεά, τα οποία έχουν πολύ τακτική ατομική δομή και άμορφα στερεά, τα οποία περιέχουν ακανόνιστα διατεταγμένα σωματίδια. Το αλάτι μαγειρέματος και η ζάχαρη είναι παραδείγματα κρυσταλλικών στερεών: η τακτική και επαναλαμβανόμενη δομή τους μπορεί να παρατηρηθεί με μικροσκόπιο. Τα πλαστικά και το γυαλί είναι άμορφα στερεά: όχι μόνο η ατομική τους δομή είναι ακανόνιστη αλλά παρουσιάζουν επίσης υψηλό ιξώδες - δηλαδή, "ρέουν" όταν λειωθούν.
Υγρά
Τα υγρά διατηρούν επίσης μια στενή διάταξη σωματιδίων. Αυτά πάντως κινούνται τυχαία, πράγμα που σημαίνει ότι τα υγρά μπορεί να έχουν πυκνότητα παρόμοια με εκείνη των στερεών, αλλά επίσης ρέουν και προσαρμόζονται στο σχήμα του δοχείου τους. Τα υγρά εξαπλώνονται αργά και μπορεί να έχουν διαφορετικά ιξώδη ανάλογα με τη μοριακή τους δομή.
Αέρια
Τα σωματίδια σε ένα αέριο είναι πολύ κινητά και απέχουν μεταξύ τους, επιτρέποντάς τους να κινούνται ανεξάρτητα και σε υψηλές ταχύτητες. Επειδή τα σωματίδια τους είναι πολύ απομακρυσμένα το ένα από το άλλο, τα αέρια έχουν πυκνότητες ισοδύναμες με περίπου το ένα εκατοστό αυτών που υπάρχουν σε στερεά και υγρά. Τα αέρια εξαπλώνονται γρήγορα και προσαρμόζονται στο σχήμα του δοχείου και είναι εύκολα συμπιέσιμα λόγω του χώρου μεταξύ των σωματιδίων τους.
Αλλαγή των καταστάσεων της ύλης
Στοιχεία και ενώσεις μπορούν να περάσουν από μια κατάσταση ύλης σε άλλη χωρίς να υποστούν αλλαγές στη χημική δομή τους. Το οξυγόνο (Ο2), για παράδειγμα, μπορεί να υπάρχει ως αέριο ή ως υγρό, ανάλογα με τη διάταξη των μορίων του. Η ένωση H2O είναι ένα άλλο σύνηθες παράδειγμα: συμβαίνει ως στερεό (πάγος), υγρό (νερό) ή αέριο (ατμός), αλλά πάντα διατηρεί τη χημική της δομή, που αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου και ένα άτομο οξυγόνου.