Propiedades generales de la materia. Por medio de los sentidos el hombre

Propiedades generales de la materia. Por medio de los sentidos el hombre se relaciona con el mundo exterior, y desde la más remota antigüedad, al reconocer las diferencias que existen entre los cuerpos que la rodean, les a asignado nombres distintos, según fueran distintas también sus propiedades.

Cualidades particulares de la materia:

Peso
Extención
Impenetrabilidad
Inercia
Peso. Todos los cuerpos se manifiestan directa o indirectamente por su peso. Se conoce esta propiedad, por el esfuerzo muscular que deb efectuarse para cambiarlos de posición.
Extensión. Todos los cuerpos poseen cierto volumen; por lo tanto, ocupan un lugar definido en el espacio.
Impenetrabilidad. El espacio ocupado por un cuerpo no puede ser ocupado por otro. Siempre, claro está, que no se realicen cambios exteriores (como ser variaciones de presión, temperatura, especialmente en el caso de los gases).
Inersia. Por inercia se entiende el hecho de que ningún cuerpo cambia por sí mismo su estado, sea de reposo, sea de movimiento. Cuando un cuerpo se pone espontanemente en movimiento, o se detiene, o acelera o retarda su velocidad, es porque alguna fuerza ha obrado sobre él, aunque no lo perciban nuestros sentidos.

Cuerpos. Son las porciones limitadas de materia, o, expresada en otro término, la materia diferenciada en el espacio.

Masa. Se entiende por masa de un cuerpo la cantidad de materia de que está constituido el cuerpo, sea éste sólido, líquido o gaseoso.

Energía. La energía vendría a ser el agente causado de los fenómenos químicos

Estados físicos de la matería. Son los distintos estadoscon que se nos presentan los cuerpos y se pueden reducir a cuatro.

Cuando hablamos de las propiedades generales de la materia nos referimos al conjunto de características o cualidades físicas que posee la materia, que está compuesta por alguna (o más de una) sustancia. Esto significa que todo lo que existe y que podemos tocar o percibir está hecho de materia en alguno de sus cuatro estados de agregación:

Sólidos. Un cuerpo esta en estado sólido si tien forma propia y volumen determinado; ejemplo un trozo de madera, unallave, una piedra.
Líquidos. El estado líquido se asemeja al sólido por tener volumen fijo, pero se diferencia de él por careser de forma propia, adoptando siempre la forma del recipient que lo contiene; ejemplo: agua, mercurio, aceite, etc.
Gases. El estado gaseoso posee las dos características opuestas a la de los sólidos. En efecto los gases carecen de forma propia y no tienen volumen determinado, dependiendo ambos del recipiente que los contiene.
Plasmas. Llamado estaso pastoso y estado visicular. El estado pastoso es intermedio entre el sólido y el líquido, ejmplo; la vaselina y la manteca. El estado visicular es intermedio entre el líquido y gaseoso; ejemploel vapor de agua.

Propiedades generales de la materia

Cambios de estado de la materia.

Es un hecho conocido que por acción del calor ciertas sustancias pueden pasar por los tres estados: sólido, líquido y gaseoso.

La fusión. Es el pasaje del estado sólido al líquido; esto ocurre por la acción del calor o por la disminucuin de la presión, o por influencia de ambos factores; ejmplo la grasa cuando se calienta, con el estaño cuando se funde para soldar.

La solidificación. Es el transisto contrario a la fusión, por lo tanto, se opera cuando se extrae el calor del cuerpo o se le somete a presión o cuando se varian ambos agentes a la vez; ejemplo el estaño cuan se deja enfriar se solidifica.

La vaporización. Es la conversión del estado líquido al gaseoso. Consiguese aplicando calor o disminuyendo la presión que obra sobre los líquidos o alterando ambos factores a la vez.

La evaporación. Puede considerarse como un caso particular de la vaporización. Se produce en forma natural por las variaciones de temperatura, presión, grado de humedad.

La licuación. Es el paso contrariode la vaporización; se obtien comprimiendo los gases o enfriándolos; por la acción combinada de estos dos procedimientos se consigue hasta licuar el aire.

La volatilización. Es el transito del estado sólido al gaseoso, sin pasar por el líquido; la condensación subsiguiente de los vapores se llama sublimación

Condensación. Es cuando el gas que se liquida es un vapor.

A pesar de estar compuesta a menudo por distintos elementos químicos en distintas proporciones, la materia existe de manera:

Físicamente homogénea
Químicamente homogéneas
Se llaman físicamente homogéneas, o simplemente sustancias homogéneas aquellas que poseen las mismas propiedades físicas en cualquier punto de su masa. Así por ejemplo cloruro de sodio ClNa, en agua.
Sustanci químicamente homogénea sustancia pura que no puede dividirse en varios componentes por métodos físicos de framentación (destilación fraccionada, cristalización). Una sustancia pura es siempre homogénea; es decir posee las mismas propiedades en cualquier punto de su masa.

Las propiedades químicas o caracteres químicos de una sustancia pura son los que determinan su comportamiento químico en las llamadas reacciones.

Constantes físicos que caracterizan a una sustancia pura.

Entre las constantes físicas que permiten identificar una sustancia pura, suele recurrirse habitualmente a las determinadas por su punto de ebullisión, peso específico y forma cristalina.

Durante este transito si la sustancia es pura, se cumplen dos leyes a saber:

La sustancia funde a una temperatura determinada, siempre la misma para la misma sustancia bajo idénticas condiciones de presión. La temperatura alcanzada se llama temperatura o punto de fusión.
Mientras dura la fusión, la temperatura permanece constante hasta la última partícula del sólido a pasado a líquido.

Punto de ebullición. La ebullisión es el paso de un cuerpo del estado líquido al de vapor, cuando este se desprende, no solo de su superficie libre (evaporación), sino de toda su masa.

La ebullisiónde una sustancia pura sigue estas dos leyes:

La temperatura o punto de ebullición es fijo para una misma sustancia a determinada presión.
Mientras dura la ebullisión, la temperatura de los vapores se mantiene constante.

Ejemplo de sustancia simple; plata Ag cuyo punto de ebullisión es de1950°C.

Ejemplo de sustancia compuesta; Alcohol, C₂H₆O, cuyo punto de ebullisión está a los 78,4°C

Peso específico. Se llama peso espeífico al peso de la unidad de volumen, osea al peso de 1 cc de la sustancia.

Toda sustancia pura exhibe siempre el mismo peso específico, medido en iguales condiciones de presión y temperatura.

Forma cristalina. Muchos cuerpos sólidos tienen orientadas sus moléculas, atomos, iones, según ciertas leyes.

Mezcla. Es aquel conglomerado o producto que contiene más de una sustancia pura. Ejemplo, el granito, que se compone de feldespato, mica y cuarzo.

Propiedades generales de la materia

Mezclas naturales y artificiales.

Por su origen las mezclas pueden ser naturales y artificiales.

Las primeras so aquellas que se encuentran en ese estado en la naturaleza.

Las segundas son las preparadas por el hombre.

Las mezclas se caracterizan por ser heterogéneas, es decir, que no es posible observar en ellas una perfecta igualdad en todas sus partes, predominando en ciertos puntos algunos componentes.

Ejmplo; sisemezcla carbón y tiza lo mejor posible, es fácil adbertir los componentes.

Impurezas. Se reserva el termino de impureza para aquel componente de una mezcla que interviene en una proporción despreciable con respecto a los otros que están conciderando.

Cuando a una sustancia se la titula pura, se da ha entender que el contenido de impurezas o materias extrañas es tan infimo que no puede considerarse inexistente.

Fenómenos químicos.

Se denominan fenómenos aos cambios que experimentan las propiedades de los cuerpos cuando se someten a diversos agentes, tales como el calor, la luz, la electricidad, la presión. Estos fenómenos se dividen en:

Fenómenos físicos. – son los cambios que experimentan los cuerpos en su modo de estar, sin afectar la naturaleza intima de las sustancias que los forman. Estos fenómenos se caracterizan por desaparecr al dejar de obrar los agentes que los producen. Pertenecen a esta clase de fenómenos: el paso del estado sólido a líquido, y viceversa, la dilatación de los cuerpos por el calor y la contracción por el frio, el cambio de color que experimentan los sólidos al calentarse, la electricida que adquieren los cuerpos por frotamiento.
Fenómenos químicos. – son los cambios que experimentan los cuerpos en su esencia o modo de ser, y que afectan la naturaleza intima de las sustancias que los constituyen. Estos fenómenos se caracterizan por no desaparecr al dejar de obrar el ajente que los producen.

Propiedades generales de la materia

Combinación química.

Cuando dos o más sustancias se unen, en proporciones constantes, para formar otra con propiedades específicas distintas a la de los componentes, se dice que se ha afectuado una combinación.

La combinación es un acto o fenómeno químico. Este acto también se llama reacción química, porque los elementos intervinientes se contraponen entre sí, actuando unos sobre otros.

Diferencias entre combinación y mezcla.

Cuando dos cuerpos se unen, pueden dar origen a una combinación o a una mezcla, según que dicha unión sea un acto químico o físico, respectivamente.

Diferencias entre uno y otro:

Dos cuerpos cuando se combinan químicamente, pierden sus propiedades específicas y el cuerpo resultante posee otras distintas de las que las componentes: en la mezcla los cuerpos no pierden sus propiedades específicas.
En las combinaciones los componentes no pueden separarse por medios macánicos o físicos sencillos: en cambio en las mezclas, aquellos se separan por dichos procedimientos mecánicos o físicos sencillos.
Las combinaciones originan un producto homogéneo en el cual no es posible qpreciar los componentes ni con los más potentes instrumentos de óptica: en las mezclas, por el contrario, los productos son siempre heterogéneos, y sí no se observan los componentes a simple vista, se les percibe bien con una lente de relativo aumento.
Los cambios se efectúan siempre en una relación constante de peso: las mezclas en cambio, pueden hacerse en cualquier proporción.
En las combinaciones siempre se desarrolla una cierta cantidad de calor, que se gana o se pierde, y que hace variar la temperatura de los componentes; en la mezcla entre sustancias sólidas, en cambio, la temperatura permanece constante.

Propiedades generales de la materia

Estas diferencias pueden ponerse de manifiesto con el ejemplo siguiente:

Si se toma limadura de hierro y polvo de asufre y se mezclan lo más íntimamente posible en un mortero, se formará una masa cuyo color dependerá de la cantidad de hierro y azufre que intervengan. Con esta mezcla se pueden hacer dos series de operaciones que permitan comprender bien la distinción entre mezcla y combinación. Si se separa la mezcla en dos porciones y se observa una de ellas con una lente podrán distinguirse aisladamente lo granulos de azufre y hierro, si quieren separarse una sustancia de otra puede recurrirse al imán que atrae al hierro y deja al azufre.

Si la otra porción de la mezcla que hemos dejado de lado se la coloca en un tubo de ensayo o capsula de porcelana y se lleva a la llama de unmechero de gas o alcohol, se observara que al calentarla el calor desarrollado es tan grande que, aunque se la retire de la llama se propaga a toda la mas hasta fundirla. Una vez fría la capsula o tubo de ensayo donde se ha hecho el experimento, se obseva que se ha formado un cuero negro de superficie porosa. Si se mira al miscroscopio no es posible distinguir las limaduras de hierro ni el polvo de azufre: no exhibe este nuevo cuerpo propiedades magnéticas; sometiendo al sulfuro de carbono no se disuelve. En suma las propiedades individuales del hierro y del azufre han desparecido, habiéndose originado las que corresponden al nuevo cuerpo resultante, que se llama sulfuro de hierro.

Descomposición.

La descopmosición es un acto químico opuesto a la combinación. Este acto químico partiendo de una sola sustancia en este caso el agua se obtienen dos o más sustancias se llama descomposición separándose por medio de la corriente eléctrica otras dos distintas el oxígeno y el hidrógeno.

Análisis y síntesis.

Ambas, como operaciones químicas se fundan en el conocimiento de la composición y descomposición de los cuerpos.

El análisis consiste en descomponer una sustancia en sus elementos constitutivos.

Se llama análisi inmediato el que averigua de que compuesto está formada la sustancia

Análisis elemental el que investiga los elementos últimos o más intimo que integran a estos compuestos.

La síntesis, operación contraria al análisis, estriba en reconstruir un compuesto partiendo de sus elementos integrantes, o bien de otros menos complejos.

Propiedades generales de la materia

Peso específico

El peso específico es la relación existente entre el peso y el volumen que ocupa una sustancia en el espacio. Es el peso de cierta cantidad de sustancia dividido el volumen que ocupa. En el Sistema Internacional se expresa en unidades de Newtons sobre metro cúbico (N/m3).

El cálculo del peso específico requiere de otras propiedades de la sustancia, como la densidad y la masa. Matemáticamente, el peso específico se representa con el símbolo gamma (γ) y se expresa como:

γ (peso específico) = w (peso ordinario) / V (volumen de la sustancia), o lo que es igual: γ = w/V = m.g/V, en donde m es la masa de la sustancia y g es la aceleración de la gravedad (comúnmente considerada como 9.8 m/s2). Como la densidad (ρ) de una sustancia se define como m/V, se puede escribir al peso específico como γ=ρ.g.

Ejemplos de peso específico

Algunos ejemplos de peso específico de distintos materiales son:

Yeso: 1250 N/m³

Cal: 1000 N/m³

Arena seca: 1600 N/m³

Arena húmeda: 1800 N/m³

Cemento suelto: 1400 N/m³

Losetas de hormigón: 2200 N/m³

Madera de Álamo: 500 N/m³

Madera de Fresno: 650 N/m³

Madera de pino americano: 800 N/m³

Acero: 7850 N/m³