La Materia

De una manera tradicional se acostumbra definir a la materia como todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. En esta sencilla descripción se destacan dos aspectos importantes: la materia posee masa y ademas ocupa un lugar en el espacio, en otras palabras la materia es todo cuanto existe en el universo.

Propiedades de la Materia.

Propiedades Generales o Extensivas.

Se les llama generales porque son comunes a todo el cuerpo, y extensivas, porque dependen de la cantidad de masa que este posea. Pertenecen a este grupo la masa (es la existencia de materia en forma de partículas), volumen (porción de espacio ocupada por un cuerpo), Peso ( medida de la atracción que ejerce la fuerza de gravedad sobre un objeto.

Propiedades Específicas o intensivas.

Se les dice específicas porque ayudan a distinguir una sustancia de otra e intensivas porque no dependen en ningún sentido de la cantidad de masa que posea el cuerpo. Hacen parte de este grupo el punto ebullición y el punto de fusión (específicos para cada cuerpo), la densidad, la reactividad química, entre otras.

De igual manera es posible clasificar las propiedades específicas en dos tipos: Propiedades físicas y Propiedades Químicas.

Propiedades Físicas de la Materia.

Son aquellas propiedades que se pueden observar y especificar sin hacer referencia a alguna otra sustancia en otras palabras pueden ser observadas son que exista cambio alguno en la composición interna de la sustancia estudiada.

Algunas propiedades físicas se denominan organolépticas porque pueden ser percibías a través de nuestros sentidos corporales como el color, el olor, y el sabor.

Otras propiedades físicas requieren en ocasiones de instrumentos específicos que permitan determinar su magnitud como son la densidad (cantidad de masa por unidad de volumen), maleabilidad (capacidad de la sustancia para extenderse y formar láminas), ductibilidad (capacidad de deformarse sin llegar a romperse, habilidad para formar hilos o alambres), elasticidad (capacidad de deformarse hasta cierto grado y recuperar su extensión una vez ha cesado la fuerza de deformante), dureza (oposición a ser rayado, comprimido o deformado), solubilidad (cantidad de sustancia disuelta en un solvente), calor específico (calor que es necesario agregar a un gramo de cualquier sustancia para elevar en 1°C su temperatura).

Propiedades Químicas de la materia.

Las propiedades químicas describen como reacciona una sustancia con respecto a otras sustancia. Las propiedades químicas de las sustancias se manifiestan necesariamente como cambios químicos de la composición. A este grupo pertenecen la propiedad que tienen las sustancia de oxidarse, quemarse (combustión) o simplemente reaccionar de una u otra manera frente a otras sustancias.

Clasificación de la Materia

La materia se puede clasificar en sustanciaas puras y mezclas.

Sustancia Pura: es una sustancia química particular compuesta de la misma clase de materia, con partículas del mismo tipo en toda su extensión . Las sustancias puras tienen propiedades definidas y una composición que no varia de una muestra a otra. Las sustancias puras pueden ser un elemento o un compuesto.

Elemento: Son las sustancias fundamentales a partir de la cuales se construyen todas las cosas materiales. Los elementos no pueden descomponerse en otras sustancias más sencillas mediante Cambios Químicos. La partícula más pequeña que conserva las propiedades del elemento es un átomo.

Compuesto: Son sustancias puras constituidas por dos o más elementos combinados químicamente en proporciones constantes o fijas. Los compuestos están constituidos por elementos de dos o mas tipos. Cada compuesto tiene una fórmula química que indica las proporciones en que se combina cada elemento. Las propiedades de los compuestos son diferentes de las propiedades de los elementos individuales que los forman.

Mezclas: casi toda la materia que nos rodea consiste en mezclas de sustancias. Las mezclas resultan de la combinación de dos o mas sustancias. Las mezclas resultan resultan de la combinación de dos o mas sustancias puras en las que cada sustancia conserva su composición propia y sus propiedades. El tipo de mezcla que se distingue con mas facilidad es aquella en la que porciones distintas de muestra tienen propiedades diferentes distinguibles.

La mezcla Heterogénea: esta mezcla, no es uniforme en todas sus partes; la composición de una zona (o fase) difiere de la composición de otra zona ( o fase).

La mezcla Homogénea: tiene propiedades uniformes en todas sus partes y también recibe el nombre de solución; su composición y su apariencia son uniformes.

Estados de la Materia

La materia puede clasificarse en cuatro estados.

En el estado sólido, las sustancias son rígidas y tienen forma definida y el volumen de los sólidos no cambia mucho con los cambios de temperatura y presión. En los sólidos cristalinos, las partículas individuales que los componen ocupan posiciones definidas en la estructura cristalina. La fuerza de las interacciones entre las partículas individuales determina la dureza y la resistencia de los cristales.

En el estado líquido, las partículas individuales se encuentran confinadas a un volumen dado. Un líquido fluye y toma la forma del recipiente que lo contiene debido a que sus moléculas están orientadas al azar. Los líquidos son muy difíciles de comprimir porque sus moléculas están muy cerca una de la otra.

Los gases son mucho menos densos que los líquidos y sólidos. Ocupan todo el volumen disponible en que están confinados. Los gases pueden expandirse en forma infinita y se comprimen con facilidad. Concluimos que consisten principalmente de espacio vació, es decir, que sus partículas individuales se encuentran muy separadas.

El plasma, el cuarto estado de la materia, de acuerdo con las investigaciones científicas, el mas abundante en el universo, puesto que ocupa aproximadamente el 99% del mismo. Las estrellas, nuestro sol y el polvo interestelar.

El plasma se describe como una especie de gas ionizada, en el cual las partículas subátomicas se mueven casi con entera libertad. A diferencia de los gases fríos, como el aire a temperatura ambiente, es un excelente conductor de la electricidad y también es fuertemente influido por los campos magnéticos. De hecho como el plasma no puede ser contenido en ningún recipiente sólido, los científicos están experimentados con campos magnéticos muy poderoso para poder confinarlos.

Cambios Físicos y Cambios Químicos

Al igual que se hace con las propiedades de una sustancia, los cambios que sugren las sustancias se pueden clasificar como físicos o químicos. Durante un cambio físico, las sustancias varian su apariencia física pero no su composición. Todos los cambios de estado son físicos. En el siguiente esquema se ilustran los diversos procesos de cambio de estado.

En los cambios químicos (también llamados reacciones químicas), las sustancias se transforman en sustancias químicamente distintas. En todo cambio químico se consumen una o más sustancia y se forman al mismo tiempo una o más sustancias nuevas cada una con propiedades físicas y químicas peculiares.

Ley de la conservación de la masa.

No se produce un cambio total de la masa durante la reacción química, es decir, la masa se conserva. Esto es lo que se como la Ley de Conservación de Masa, la cual establece:

No se crea ni se destruye masa durante los cambios físicos y químicos