QUÍMICA DE LA MATERIA
Definición
de materia
La materia es todo aquello
que ocupa un lugar en el espacio. Se considera que es lo que forma la parte
sensible de los objetos palpables o detectables por medios físicos.
Una silla, por ejemplo, ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se puede
sentir, se puede medir, etc. Para que otro objeto pueda ocupar el lugar
de la silla; lógicamente, debemos cambiarla de sitio.
Y…¿qué forma la materia?...pues los átomos. Tomemos por ejemplo una
pared; está formada por bloques, los bloques están formados por arena, cemento
y piedras pequeñas. Si nos fijamos en un granito de arena, este se
compone de otras partículas minúsculas llamadas moléculas que están formadas
por grupos de átomos.
La fuerza entre los átomos es la razón por la cual el agua cambia de
estado. Si la fuerza entre sus átomos es grande, el agua es sólida como
el hielo. Si la fuerza entre sus átomos es débil, el agua se convierte en
vapor.
Cuando un átomo se rompe o se divide, produce muchísimo calor y luz. La
energía atómica.
El átomo es la unidad más pequeña de un elemento químico
que mantiene su identidad o sus propiedades y que no es posible dividir
mediante procesos químicos.
Elementos y Compuestos
El agua es un compuesto, porque dentro de cada una de sus moléculas tiene 2
tipos de átomos diferentes, oxigeno e hidrógeno. La madera también tiene
varios tipos de elementos en su interior
La molécula es un conjunto de átomos iguales o diferentes,
unidos por enlaces químicos, que constituyen la mínima porción de una sustancia
que puede separarse sin alterar sus propiedades.
Estado
La materia se presenta de
varias maneras y formas. El color, el olor y la textura son propiedades
de la materia que nos ayudan a diferenciarlos.
Llamamos estado a la manera en que se presenta la materia. Estos pueden ser:
Sólido, tiene una
forma definida, como la madera y el cobre. Sus moléculas no cambian de
posición.
Líquido, no tiene
una forma definida, como el agua y el aceite. Sus moléculas pueden cambiar de
posición.
Gaseoso, no tiene
una forma definida, como el aire y el vapor de agua. Sus moléculas
cambian libremente de posición.
Plasma, tampoco tiene una forma definida, un tipo de gas ionizado que sólo
existe de forma natural en el sol, estrellas y en el espacio sideral o en
condiciones especiales en la tierra.
Dependiendo las
condiciones, la materia puede presentarse en uno u otro estado.
Propiedades
generales de la materia
Propiedades
extrínsecas (extensivas o generales)
Son aquellas que varían con
la cantidad de materia considerada, permitiendo reconocer a la materia, como la
extensión, o la inercia. Estas son: peso,volumen y longitud.
Propiedades intrínsecas (intensivas o específicas)
Son aquellas que no varían
con la cantidad de materia considerada. No son aditivas y, por lo general,
resultan de la composición de dos propiedades extensivas. Estas son: punto de
fusión, punto de ebullición, densidad, coeficiente de solubilidad, índice de
refracción, color, olor, sabor.
Otras propiedades de la materia
La materia está en
constante cambio. Las transformaciones que pueden producirse son de dos tipos:
- Físicas: son aquellas en las que se mantienen las
propiedades originales de la sustancia, ya que sus moléculas no se modifican.
- Químicas: son aquellas en las que las sustancias se
transforman en otras, debido a que los átomos que componen las moléculas se
separan formando nuevas moléculas.
¿Cómo
medir la materia?
Para medir la materia
necesitamos saber cuánta materia tiene un cuerpo y su tamaño. Masa, longitud
y volumen son propiedades comunes a todos los cuerpos.
Se llaman magnitudes aquellas propiedades que pueden medirse y expresarse en números. Son
magnitudes la longitud, masa, volumen, etc.
Masa
Es la cantidad de materia
que tiene un cuerpo. Es más difícil empujar un camión que un vehículo
pequeño. La cantidad de masa hace la diferencia. El camión tiene más masa
y es más difícil de empujar.
Para medir la masa de un
objeto utilizamos las balanzas y la expresamos en unidades de libras o
kilogramos.
Longitud
Es la distancia entre dos puntos. La distancia
se mide con una regla, una cinta de medir u otros dispositivos de medición con
láser, etc…
Cuando mides es muy importante decir que unidad usas. Por ejemplo, si
dices que mediste 23 todos nos preguntaremos ¿23 qué; centímetros, milímetros,
kilómetros? A estos los llamamos “unidades” sin ellas, los números solos
no tienen ningún sentido.
La principal unidad de
medida de longitud es el metro, sus múltiplos son las cantidades mayores y las menores sub-múltiplos. También
existen otras unidades como la pulgada, pies y millas.
Volumen
Es una magnitud definida
como el espacio ocupado por un cuerpo. Para conocer el volumen de un
cuerpo, simplemente multiplicamos su ancho por su largo y luego por su alto.
Es una función derivada, ya que se obtiene multiplicando las tres dimensiones.
Su unidad de medida es el metro cúbico (m3), aunque
temporalmente también acepta el litro, que se
utiliza comúnmente en la vida práctica.
La densidad
Vamos a suponer que tenemos una tonelada de algodón y una tonelada de acero,
¿cuál de ambos ocupa el mayor volumen? La respuesta es el algodón, se
necesita grandes cantidades para completar una tonelada. Es la densidad
quien hace la diferencia en el volumen.
La densidad de una sustancia se relaciona con la cantidad de masa contenida en
un determinado volumen. La representaremos con la letra griega , la masa
queda representada por la letra “m” y “V” el volumen.
La densidad de un cuerpo está relacionada con su capacidad de flotar. Un cuerpo
flotará si su densidad es menor que la de la sustancia, por eso la madera
flota sobre el agua y el plomo se
hunde en ella. El
plomo posee mayor densidad que el agua y la densidad de la madera es menor.
El peso
La fuerza de gravedad sobre un objeto es llamada peso. Peso y masa no es
lo mismo. Una bola de acero con una masa de 10 kilogramos no pesa igual en la
tierra y en la luna. Como notamos tendrá la misma masa pero el peso es
diferente. La luna tiene una fuerza de atracción mucho menor que la
tierra, por lo que la bola pesará menos en el satélite.
El peso de los objetos se debe a que la tierra, los atrae con su poderosa
fuerza de atracción.
La unidad de medida del peso es el newton. Comúnmente las personas
confunden la masa con el peso. Es fácil confundirnos porque mientras más masa,
mayor es la fuerza de atracción. Recuerda, al estudiar física, el peso
depende de la gravedad y se mide en Newtons.
El peso se calcula
Para calcular el peso de un objeto simplemente medimos su masa y la
multiplicamos por la fuerza de gravedad (9.8 newtons/kilogramo) en la
tierra. En la luna la fuerza de atracción es 6 veces menor, con una
magnitud de 1.6 n/kg.
El tiempo
¿Por qué el tiempo? ¿Sirve el tiempo para medir la materia?
