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:
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:
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:
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:
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:
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:
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:
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
Aluminio: 2700 N/m3
Bronce: 8600 N/m3
Plomo: 11400 N/m3
Zinc: 7200 N/m3
Fundición del hierro: 7250 N/m3
Agua: 1000 N/m3
Asfalto: 1300 N/m3
Papel apilado: 1100 N/m3
Pizarra: 2800 N/m3
Alquitrán: 1200 N/m3
Granito: 2800 N/m3
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