Materia.
La química se refiere a las
sustancias que constituyen nuestro universo como materia, que se define como todo
lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa.
Además,
la materia tiene características medibles como el peso, la longitud, el
volumen, la temperatura y la densidad.
Definimos
masa como la cantidad de materia contenida en un cuerpo específico. La masa de un cuerpo es constante y no
cambia, ya sea que se mida en Colorado o en Nueva York, o incluso en la luna.
En contraste, el peso, de un cuerpo
es la fuerza de atracción gravitacional entre su masa y la del planeta o
satélite en el cual se pesa. Por tanto, el lugar donde pesamos la materia
afecta su peso.
Propiedades de la materia.
Para distinguir los distintos tipos
de materia que se conocen, nos vemos en la necesidad de utilizar toda la
información de que disponemos, la cual normalmente se encuentra organizada y
sistematizada por organizaciones científicas, académicas o
gubernamentales.
Entendemos
por propiedades
aquellas características que nos sirven para diferenciar una sustancia
de otra.
Pueden ser de dos
tipos: físicas y químicas.
I. Las propiedades físicas de la
materia representan las características inherentes a una sustancia, es decir,
que le son propias. Pueden ser intensivas (específicas) y extensivas
(generales). Son aquellas propiedades que al medirlas a una sustancia, ésta no se transforma en otra nueva sustancia.
a) Propiedades físicas intensivas.
Las propiedades físicas intensivas o
específicas no dependen de la cantidad
de materia, pues su valor es específico y sirven de apoyo para la
identificación de sustancias. Mencionaremos algunos ejemplos:
1.
El punto
de fusión es la temperatura a la cual una sustancia en estado pasa a
líquido, es decir, se funde. Para que un sólido se funda es necesario vencer
las fuerzas de cohesión que mantienen unidas a las moléculas; esto se logra
aplicando calor. Cada sustancia tiene un punto de fusión específico.
2.
El punto
de ebullición de una sustancia es la temperatura a la cual ésta, por acción
del calor, cambia de estado de agregación, del líquido al gaseoso. Un ejemplo
de ebullición se presenta muy comúnmente en las cocinas de nuestras casas al
hervir el agua que sirve de medio para la cocción de nuestros alimentos y que
tiene un punto de ebullición, en condiciones normales de 100 °C.
3.
La
viscosidad es la resistencia que presentan los líquidos a fluir, por
ejemplo, los jarabes, la miel, los aceites, etc., cuya consistencia es espesa y
pegajosa. Esta propiedad depende de la fuerza de atracción que existe entre las
moléculas, así como también de la temperatura (la viscosidad de un líquido
disminuye al ser calentado).
4.
La densidad
de una sustancia es una propiedad que no depende del tamaño de la muestra; por
ejemplo, la densidad de un trozo de hierro que pesa 200 Kg es la misma que para
uno que pesa 15 g. Puede determinarse
dividiendo la masa de la sustancia entre su volumen; sus unidades son g/ml o
g/cm3
5.
El calor
específico se define como la capacidad de una sustancia para almacenar
energía interna en forma de calor. Su valor es específico para cada sustancia y
se determina de forma experimental. Para el agua se tiene un valor de 1 cal/g∙°C (o 4.184 J/g∙°C), lo cual implica que debe suministrársele 1 caloría
a un gramo de agua para elevar su temperatura en 1 °C.
6.
Las propiedades
organolépticas son aquellas que se distinguen con los órganos de los
sentidos; color, olor, sabor, textura, dureza.
b) Propiedades físicas extensivas.
Las propiedades físicas extensivas o
generales son aquellas propiedades físicas en las cuales, el valor que se mide,
si depende de la cantidad de materia
de la muestra. Algunas de ellas son;
1.
La masa, todos los cuerpos están hechos de
materia. Algunos tienen más materia que otros. Por ejemplo, pensemos en dos
pelotas de igual tamaño (igual volumen): una de golf (hecha de un material duro
como el caucho) y otra de tenis (hecha de goma, más blanda). Aunque se vean
casi del mismo tamaño, una (la de golf) tiene más materia que la otra.
Como la masa es
la cantidad de materia de los cuerpos, diremos que la pelota de
golf tiene más masa que la de tenis. Lo mismo ocurre con una
pluma de acero y una pluma natural. Aunque sean iguales, la pluma de acero tiene
más masa que la otra.
2. El peso, se refiere a la fuerza de
gravedad ejercida sobre un cuerpo, piensa lo siguiente:
El mismo niño del ejemplo, cuya masa podemos calcular
en unos 36 kilogramos (medidos en la Tierra, en una
balanza), pesa (en la Tierra, pero cuantificados con un
dinamómetro) 352,8 Newtons (N).
Si lo ponemos en la Luna, su masa seguirá siendo la misma (la
cantidad de materia que lo compone no varía, sigue siendo el mismo niño, el
cual puesto en una balanza allí en la Luna seguirá teniendo una masa de
36 kilogramos), pero como la fuerza de gravedad de la Luna es
6 veces menor que la de la Tierra, allí el niño pesara 58,68 Newtons (N)
3. La longitud
es una magnitud que da la distancia entre dos puntos, también puede
considerarse como la medida de cada una de las dimensiones de un cuerpo. La
unidad de medida de la longitud en el sistema métrico decimal es el metro.
4.
La inercia,
que es una propiedad que poseen los cuerpos de mantener su estado de reposo o
de movimiento hasta que una fuerza externa los obligue a cambiar.
5.
El volumen
que es el espacio que ocupa un cuerpo.
6.
La impenetrabilidad
que es la resistencia que opone un cuerpo a que otro ocupe simultáneamente su
lugar; ningún cuerpo puede ocupar a la vez el lugar de otro.
7.
La divisibilidad
que es el hecho de que la materia puede dividirse hasta cierto límite, que
puede ser microscópico o macroscópico.
8.
La elasticidad
es la propiedad que tienen algunos cuerpos de cambiar su forma cuando son
afectados por alguna fuerza, recobrando la original cuando tal fuerza ha
cesado.
9. La porosidad es la
propiedad por la cual todos los cuerpos poseen en el interior de su masa, espacios
que se llaman poros o espacios intermoleculares que pueden ser: visibles a
simple vista (corcho, esponja, ladrillo, piedra pómez, etc.); invisibles a
simple vista (tiza, poros del vidrio, metales (oro, plata, cobre, etc.).
10.
Se denomina dureza a la resistencia
a ser rayado que ofrece la superficie lisa de un mineral, y refleja, de alguna
manera, su resistencia a la abrasión. Mediante el estudio de la dureza de un
mineral se evalúa, en parte, la estructura atómica del mismo pues es la
expresión de su enlace más débil.
11. La tenacidad es
la energía total que absorbe un material antes de alcanzar la rotura en
condiciones de impacto, por acumulación de dislocaciones. Se debe
principalmente al grado de cohesión entre moléculas. En mineralogía
la tenacidad es la resistencia que opone un mineral u
otro material a ser roto, molido, doblado, desgarrado o suprimido.
II.
Las propiedades químicas, son
aquellas que al ser medidas a una sustancia, ésta si se transforma en otra nueva sustancia.
Además de las propiedades físicas, la
materia posee propiedades químicas
tan importantes como las anteriores y sirven para identificar una sustancia.
Este tipo de propiedades se manifiestan mediante una reacción química
alterándose la constitución de la materia; es decir, puede cambiar su
estructura o bien dar origen a uno o más productos diferentes.
