la materia

Materia es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio, está integrada por átomos, partículas diminutas que, a su vez, se componen de otras aún más pequeñas, llamadas partículas subatómicas, las cuales  se agrupan para constituir los diferentes objetos.

Propiedades de la materia

Propiedades de la materia

Las propiedades de la materia corresponden a las características específicas por las cuales una sustancia determinada puede distinguirse de otra. Estas propiedades pueden clasificarse en dos grupos:

·         Propiedades químicas: dependen del comportamiento de la materia frente a otras sustancias.

·         Propiedades físicas: dependen fundamentalmente de la sustancia misma. Pueden citarse como ejemplo el color, el olor, la textura, el sabor, etc. Las propiedades físicas pueden clasificarse a su vez en dos grupos:

v  Propiedades físicas extensivas: dependen de la cantidad de materia presente. Corresponden a la masa, el volumen, la longitud

v  Propiedades físicas intensivas: dependen sólo del material, independientemente de la cantidad que se tenga, del volumen que ocupe, etc. Por ejemplo, un litro de agua tiene la misma densidad que cien litros de agua

La materia se clasifica en homogénea, que es la que presenta una composición uniforme, en la cual no se pueden distinguir a simple vista sus componentes; en muchos casos, no se distinguen ni con instrumentos como el microscopio, y heterogénea, La materia heterogénea es aquella cuyos componentes se distinguen unos de otros.

La materia presenta diversas propiedades que la caracterizan, algunas de ellas identifican a toda la materia, por ello se les llama propiedades generales; otras, como las propiedades particulares de la materia salida, precisan ciertas características de un grupo; y las que determinan las diferencias entre una sustancia y otra se llaman propiedades especificas.

Las propiedades generales de la materia son:

·         Extensión : característica que permite ocupar un lugar en el espacio a la materia

·         Masa: cantidad de materia contenida en un cuerpo

·         Peso: Fuerza que ejerce la gravedad sobre un cuerpo

·         Elasticidad: Propiedad que permite a la materia recuperar su forma y tamaño originales al dejar de aplicarle una fuerza

·         Inercia: característica que impide que la materia se mueva o deje de hacerlo, sin la intervención de una fuerza

·         Impenetrabilidad: Propiedad que hace que hace que un cuerpo no pueda ocupar el espacio del otro al mismo tiempo

·         Porosidad: Presencia de espacios entre particular que conforman la materia

·         Divisibilidad: Capacidad que permite a la atería dividirse en partes más pequeñas

Entre las propiedades particulares de los sólidos están:

·         Dureza: resistencia de los cuerpos al ser rayados, cortados o penetrados.

·         Tenacidad: resistencia  de los cuerpos a deformarse o romperse cuando se les aplica una fuerza.

·         Fragilidad: tendencia de los cuerpos al romperse cuando se les aplica una fuerza.

·         Ductilidad: capacidad de los cuerpos en convertirse en hilos.

·         Maleabilidad: capacidad de los cuerpos sólidos para convertirse en laminas delgadas.

Estados de agregación de la materia

En condiciones no extremas de temperatura, la materia puede presentarse en tres estados físicos diferentes: estado sólido, estado liquid, estado gaseoso y el condensado de Bose - Einstein

•  Estado sólido

Los objetos en estado sólido se presentan como cuerpos de forma definida; sus átomos a menudo se entrelazan formando estructuras estrechas definidas, lo que les confiere la capacidad de soportar fuerzas sin deformación aparente. Son calificados generalmente como duros y resistentes, y en ellos las fuerzas de atracción son mayores que las de repulsión.

Las sustancias en estado sólido suelen presentar algunas de las siguientes características:

v  Cohesión elevada.

v  Tienen una forma definida y memoria de forma, presentando fuerzas elásticas restitutivas si se deforman fuera de su configuración original.

v  A efectos prácticos son incompresibles.

v  Resistencia a la fragmentación.

v  Fluidez muy baja o nula.

v  Algunos de ellos se subliman.

•  Estado líquido

Si se incrementa la temperatura de un sólido, este va perdiendo forma hasta desaparecer la estructura cristalina, alcanzando el estado líquido. Característica principal: la capacidad de fluir y adaptarse a la forma del recipiente que lo contiene. En este caso, aún existe cierta unión entre los átomos del cuerpo, aunque mucho menos intensa que en los sólidos. El estado líquido presenta las siguientes características:

v  Cohesión menor.

v  Poseen movimiento de energía cinética.

v  Son fluidos, no poseen forma definida, ni memoria de forma por lo que toman la forma de la superficie o el recipiente que lo contiene.

v  En el frío se contrae (exceptuando el agua).

v  Posee fluidez a través de pequeños orificios.

v  Puede presentar difusión.

v  Son poco compresibles.

•  Estado gaseoso

Se denomina gas al estado de agregación de la materia que no tiene forma ni volumen definido. Su principal composición son moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, haciendo que no tengan volumen y forma definida, provocando que este se expanda para ocupar todo el volumen del recipiente que la contiene, con respecto a los gases las fuerzas gravitatorias y de atracción entre partículas resultan insignificantes.

El estado gaseoso presenta las siguientes características:

v  Cohesión casi nula.

v  No tienen forma definida.

v  Su volumen es variable.

•  Estado plasmático

El plasma es un gas ionizado, es decir que los átomos que lo componen se han separado de algunos de sus electrones. De esta forma el plasma es un estado parecido al gas pero compuesto por aniones y cationes (iones con carga negativa y positiva, respectivamente), separados entre sí y libres, por eso es un excelente conductor.

A diferencia de los gases fríos (por ejemplo, el aire a temperatura ambiente), los plasmas conducen la electricidad y son fuertemente influidos por los campos magnéticos. La lámpara fluorescente, contiene plasma (su componente principal es vapor de mercurio) que calienta y agita la electricidad, mediante la línea de fuerza a la que está conectada la lámpara. La línea, positivo eléctricamente un extremo y negativo, causa que los iones positivos se aceleren hacia el extremo negativo, y que los electrones negativos vayan hacia el extremo positivo.

•  Condensado de Bose-Einstein

Predicho en 1924 por Satyendra Nath Bose y Albert Einstein, y obtenido en 1995. Este estado se consigue a temperaturas cercanas al cero absoluto y se caracteriza porque los átomos se encuentran todos en el mismo lugar, formando un superátomo.

Cambios de la materia

Los cambios que puede experimentar la materia se pueden agrupar en dos campos:

Cambios fisicos:

Los cambios físicos son aquellos en los que no hay ninguna alteración o cambio en la composición de la sustancia. Pueden citarse como cambios físicos los cambios de estado (fusión, evaporación, sublimación, etc.), y los cambios de tamaño o forma, la materia cambia de estado físico según se le aplique calor o se le aplique frío.Cuando se aplica calor a los cuerpos se habla de Cambios de estado Progresivos de la materia. Cuando los cuerpos se enfríanse habla de Cambios de estado Regresivos.

Los cambios de estado progresivos son:

Sublimación progresiva: Este cambio se produce cuando un cuerpo pasa del estado sólido al gaseoso directamente. 

•              La sublimación progresiva sólo ocurre en algunas sustancias, como, el yodo y la naftalina.

•              Fusión. Es el paso de una sustancia, del estado sólido al líquido por la acción del calor.  La temperatura a la que se produce la fusión es característica de cada sustancia.  Por ejemplo la temperatura a la que ocurre la fusión del hielo es O° C mientras la del hierro es de 1.525° C. La temperatura constante a la que ocurre la fusión se denomina punto de fusión.

•              Evaporación. Es el paso de una sustancia desde el estado líquido al gaseoso. Este cambio de estado ocurre normalmente a la temperatura ambiente, y sin necesidad de aplicar calor. Bajo esas condiciones, sólo las partículas de la superficie del líquido pasarán al estado gaseoso, mientras que aquéllas que están más abajo seguirán en el estado inicial. Sin embargo, si se aplica mayor calor, tanto las partículas de la superficie como las del interior del líquido podrán pasar al estado gaseoso.  El cambio de estado así producido se denomina ebullición. La temperatura que cada sustancia necesita para alcanzar la ebullición es característica, y se denomina punto de ebullición.  Por ejemplo, al nivel del mar el alcohol tiene un punto de ebullición de 78,5° C y el agua de 100°C.

•              La temperatura a la que ocurre la fusión o la ebullición de una sustancia es un valor constante, es independiente de la cantidad de sustancia y no varía aún cuando ésta continúe calentándose.

•              El punto de fusión y el punto de ebullición pueden considerarse como las huellas digitales de una sustancia, puesto que corresponden a valores característicos, propios de cada una y permiten su identificación.

Los cambios de estado regresivos de la materia son:

•              Sublimación regresiva. Es el cambio de estado que ocurre cuando una sustancia gaseosa se vuelve sólida, sin pasar por el estado líquido.

•              Solidificación. Es el paso de una sustancia desde el estado líquido al sólido.  Este proceso ocurre a una temperatura característica para cada sustancia denominada punto de solidificación y que coincide con su punto de fusión.

•              Condensación. Es el cambio de estado que se produce en una sustancia al pasar del estado gaseoso al estado líquido. La temperatura a que ocurre esta transformación se llama punto de condensación y corresponde al punto de ebullición de dicha sustancia. Este cambio de estado es uno de los más aprovechados por el hombre en la destilación fraccionada del petróleo, mediante la cual se obtienen los derivados como la parafina, bencina y gas de cañería.

Los cambios de volumen son dos:

•              Contracción: Es la disminución de volumen que sufre un cuerpo al enfriarse.

•              Dilatación: Es el aumento de volumen que experimentan los cuerpos al contacto con la temperatura.

Cambios quimicos

 Los cambios químicos son las transformaciones que experimenta una sustancia cuando su estructura y composición varían, dando lugar a la formación de una o más sustancias nuevas. La sustancia se transforma en otra u otras sustancias diferentes a la original.

El origen de una nueva sustancia significa que ha ocurrido un reordenamiento de los electrones dentro de los átomos, y se han creado nuevos enlaces químicos. Estos enlaces químicos determinarán las propiedades de la nueva sustancia o sustancias.

La mayoría de los cambios químicos son irreversibles.