La materia y sus propiedades

Si observamos las cosas y los cuerpos que nos rodean, veremos rápidamente que son completamente distintos: el aire, los árboles, los animales, el agua, las rocas… Pero todos los cuerpos, por diferentes que sean, están constituidos por materia; por tanto, todo lo que se halle a nuestro alrededor, ya sean personas, animales, vegetales o nubes, entre otros, estará formado por materia.

La materia tiene diversas propiedades, entre las cuales destacan la masa, el volumen y la temperatura, Por su parte, la densidad es una propiedad característica de cada cuerpo que se define por la relación de la masa y el volumen, es decir, que está dada por la razón entre la masa del cuerpo y el volumen que ocupa.

¿Qué es la materia?

La materia se presenta en diferentes formas llamadas materiales, por ejemplo: una planta, un lápiz, el sol, etc. De esta forma podemos afirmar que, a lo que llamamos materia, es definido como toda aquello que tiene masa y que ocupa un espacio, permitiéndonos la posibilidad de poderla observar y medir.

Ahora bien, a través del desarrollo del conocimiento actual, podemos decir que parte de la base de la materia está formada por átomos, los cuales son partículas pequeñas que tienen masa y energía, por lo que una de las características de la materia es la de poseer masa y la de ser una forma concentrada de energía. Además, los átomos ocupan volumen, y como la materia es un  agregado de átomos, esto quiere decir que la materia ocupa volumen en el espacio. 

átomo

Propiedades de la materia

Al hablar de las propiedades de la materia tenemos que tener claro que existen principalmente las propiedades generales (masa, volumen, temperatura, peso, porosidad, inercia, impenetrabilidad y divisibilidad), siendo estas  comunes a todos los cuerpos, y las propiedades o características específicas, donde están las físicas (densidad, punto de fusión, conductividad eléctrica, conductividad térmica, punto de ebullición) y las químicas (reactividad, combustibilidad, acidez y alcalinidad).

Masa

 

Aquella cantidad de materia que tiene un cuerpo es lo que conocemos como “masa”. Por ende, y para poder determinar su valor, se usa la balanza, que es un instrumento que sirve para pesar. Al procedimiento que se realiza, es decir, a la comparación de la masa de los cuerpos, se le denomina “pesada”. Por consiguiente, los valores de la masa que se obtienen por medio de las balanzas acostumbran a expresarse en unidades de: Kilogramo (Kg), Gramo (g) y Miligramo (mg).  

 

Peso

 

Nuestro planeta ejerce una fuerza sobre todos nosotros denominada “gravedad”, pero no solo en nosotros, sino también sobre todo tipo de materia. Por consiguiente, podemos denominar “peso” como la cantidad de fuerza que ejerce la gravedad sobre un objeto, calculada siempre en Newtons (N). Para que vayas familiarizándote con su fórmula, te la ponemos a continuación:

formula del peso de un objeto

el peso y la masa fisica
temperatura de los cuerpos

Volumen

 

Partiendo de la definición de materia, ya sabemos que la masa es la cantidad de materia, pero, ¿qué es el espacio que ocupa un cuerpo? Pues este no es más que el volumen, es decir, otra propiedad común de la materia.

Para establecer esta propiedad se suelen usar en los laboratorios recipientes graduados, tales como cilindros, pipetas y buretas. Por tanto, para expresar el volumen de los cuerpos, se utilizan las unidades de Metro cúbico (m3); no obstante, se suele emplear por lo general como unidad de medida de volumen también el Litro (L).

 

Temperatura de los cuerpos

 

Todos experimentamos la sensación de calor y frío, pero, ¿cómo se le llama a esta graduación térmica? Pues esta propiedad común a los cuerpos es denominada “temperatura”. De esta forma, la temperatura es definida como la magnitud física que nos ofrece la posibilidad de medir la cantidad de calor que tiene un cuerpo. Por lo tanto, la temperatura se mide con los instrumentos llamados “termómetros” y se expresa en grados (°), los cuales pueden ser: Celsius (°C), Fahrenheit (°F) y Kelvin (°K).

Siempre que no haya cambios en los estados físicos, cuando un cuerpo gana calor aumenta su temperatura, mientras que, por el contrario, cuando un cuerpo cede calor se disminuye la temperatura.

Densidad de los cuerpos

 

Durante su trabajo, al químico se le presenta la necesidad de averiguar cómo identificar o distinguir un tipo de material de otro, por ejemplo, dos trozos de materiales diferentes pero con la misma masa y el mismo volumen. Entonces, ¿cómo se puede identificar para distinguir uno del otro?

La respuesta a esta pregunta obliga a determinar una propiedad que sea característica de este tipo de material y fácil de diferenciar. Si tenemos dos materiales, aunque puedan parecer diferentes o semejantes, deberemos averiguar sus respectivas densidades tomando muestras diferentes de un mismo material en las cuales varíe la masa (g) y el volumen (ml). Así, hallaremos la relación entre estos valores “D= M/V” y observaremos que la densidad es siempre la misma para un mismo material.

No debemos olvidar que la densidad es la relación que existe entre la masa del cuerpo y el volumen que ocupa, y se expresa en kilogramos/metros (Kg/m3) y en gramos/centímetros (g/cm3).

ejemplo de densidades

Cambios físicos de la materia

Cuando se produce una reacción se debe a un cambio en la materia, pero, ¿cómo saber exactamente cuándo ocurren los cambios físicos y químicos de la materia?

Los cambios físicos tienen una estrecha relación cuando sucede una transformación o cambio y no se ve modificada la naturaleza de la materia. En otras palabras, dichos cambios son cambios que alteran su forma, pero no su composición. Así, cuando se da un cambio físico la sustancia no suele variar y suele ser reversible, puesto que, como se ha mencionado, solo se altera la forma o su estado.

Dichos cambios implican ciertas alteraciones en algunas de las propiedades físicas de la materia, y un ejemplo palpable suele ser la dureza, el color, la forma o incluso la densidad. Si lo queremos ver de manera muy clara y entendible, se puede decir que generalmente vemos estos casos en la vida cotidiana, específicamente en la industria o la medicina, entre otros, puesto que en algunos de estos procesos se utiliza la separación de mezclas y un proceso particular para conseguirlo.

Veamos ahora algunos ejemplos:

  • Condensación de gases. El proceso consiste en enfriar un gas con la finalidad de que se transforme en líquido. Un ejemplo claro en este caso es cuando nos duchamos con agua caliente, que surge el vapor, el cual se ve reflejado de manera condensada en el espejo.
  • Magnetización de los metales. Algunos metales, cuando entran en contacto con una fuente de energía, suelen adquirir cierta carga magnética, logrando de esta manera atraer a otros metales.

 

cambios de la materia

Cambios químicos de la materia

Los llamados cambios químicos de la materia son los que alteran su distribución, así como los enlaces que forman parte de los átomos de la materia. Al suceder este cambio se logran combinar de diversas maneras, con la finalidad de obtener resultados distintos a los originalmente utilizados. Al darse un cambio de este tipo siempre se va a obtener la misma cantidad inicial, ya que la materia no se destruye, sino que solo logra transformarse.

Una característica importante acerca de este tipo de cambio es que es irreversible, debido a que se logran procesar una o varias sustancias químicas en otras. Del mismo modo se puede decir que, una vez realizado el cambio, no es posible separar los componentes mediante un método físico de separación ya que, siendo ese el caso, se necesitará recurrir a la realización de procedimientos que impliquen cambios químicos.

Veamos ahora algunos ejemplos:

  • Obtener caramelo. En este caso, cuando el azúcar blanco se somete al calor durante unos cuantos minutos, cambia o se transforma de tal manera que se logra obtener una sustancia de color ámbar con un olor muy agradable y una textura totalmente diferente, que es el caramelo.
  • Oxidación de clavos. Al pasar por un proceso de oxidación, el material de fabricación de un clavo logra sufrir una transformación en cuanto a su color y textura. Esto se debe a que el oxígeno actúa de manera directa sobre el hierro y se obtiene lo que se conoce como “óxido ferroso”.

 

proceso de oxidación

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