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.
