La Materia y las Sustancias

Definición de Materia y Sustancia

La materia es todo lo que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa. Una sustancia es un tipo específico de materia con una composición química definida y propiedades características.

Cuerpos Materiales

Los cuerpos materiales se clasifican en:

• Naturales: Aquellos que se encuentran en la naturaleza (ej. madera, piedra).
• Artificiales: Aquellos que son fabricados por el hombre (ej. plástico, vidrio).

Propiedades de la Materia

Propiedades Generales

Son aquellas que son comunes a todas las sustancias:

• Masa: Es la cantidad de materia que tiene un objeto. Se mide con una balanza y su unidad de medida es el kilogramo (kg).
• Volumen: Es el espacio que ocupa un cuerpo. Se suele utilizar el litro (L) para medirlo y se emplean probetas y recipientes graduados. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el metro cúbico (m³).
  • Sólidos irregulares (ej. una piedra).
  • Sólidos regulares (ej. un libro, un móvil). Se calcula midiendo sus dimensiones.

Propiedades Características

Son aquellas que diferencian una sustancia de otra:

• Densidad: Es la masa de un cuerpo por unidad de volumen. Su unidad de medida es kg/m³.
• Punto de fusión de un sólido o punto de congelación de un líquido: Es la temperatura a la cual una sustancia se funde (sólido a líquido) o se congela (líquido a sólido).
• Punto de ebullición: Es la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido es igual a la presión externa.
• Solubilidad: Es la cantidad máxima de soluto que se puede disolver en una cantidad de disolvente a una temperatura determinada.

Propiedades de los Materiales

Es un conjunto de características que hacen que un material se comporte de una manera determinada ante estímulos como la luz, el calor, etc.

Propiedades Eléctricas

Determinan el comportamiento de un material ante el paso de la corriente eléctrica.

• Conductividad: Es la propiedad que tienen los materiales de transmitir la corriente eléctrica. Existen materiales conductores y aislantes.

Propiedades Mecánicas

Describen el comportamiento de los materiales por la acción de alguna fuerza.

• Elasticidad: El material recupera su tamaño original si deja de actuar la fuerza (ej. goma).
• Plasticidad: Propiedad que tienen los cuerpos para deformarse permanentemente.
• Dureza: Es la resistencia que opone un material a ser rayado o a soportar fuerzas sin romperse.
• Tenacidad y Fragilidad: Es la resistencia o fragilidad que ofrecen los materiales a romperse.

Propiedades Acústicas

Es el comportamiento de los materiales ante un sonido.

• Conductividad acústica: Es la propiedad de los materiales de transmitir el sonido.
• Porosidad: Presentan poros e indican la cantidad de líquido que puede absorber un material.
• Permeabilidad: Permite filtrar líquidos a través de un material.

Propiedades Químicas

• Oxidación: Es la facilidad que tiene un material de oxidarse.

Propiedades Ecológicas

Según el impacto que producen en el medio ambiente se clasifican en:

• Reciclables: Son los materiales que se pueden reutilizar.
• Tóxicos: Son nocivos para el medio ambiente.
• Biodegradables: Materiales que con el paso del tiempo se descomponen.
• Renovables: Son las materias primas que están en la naturaleza de forma ilimitada.

Estados de Agregación de la Materia

Las sustancias pueden existir en estado sólido, líquido o gaseoso. Hay sustancias como el agua que están presentes en los tres estados a la vez.

Vaporización

• Evaporación: Afecta solo a la superficie del líquido a cualquier temperatura.
• Ebullición: Afecta a todo el líquido a una cierta temperatura.

Propiedades de los Estados

• Gases: Carecen de forma y volumen propios, son expansibles y compresibles.
• Líquidos: No tienen forma propia, tienen volumen propio y no son expansibles ni compresibles.
• Sólidos: Tienen forma y volumen propios, no son expansibles ni compresibles.

Teoría Cinético Molecular

Explica la naturaleza de la materia y reproduce su comportamiento. Empezó con los gases y postula que:

• Los gases están formados por partículas que están en continuo movimiento, chocando entre sí y contra las paredes del recipiente.
• Las fuerzas de atracción entre las partículas son muy débiles.
• Al aumentar la temperatura se produce más movimiento de las partículas.
• La presión es proporcional al número de choques de las partículas contra las paredes del recipiente.

Posteriormente, se intentó explicar el comportamiento de líquidos y sólidos:

• Las partículas de los gases se mueven a gran velocidad, pero al enfriar disminuye su velocidad.
• Las fuerzas de atracción son más fuertes en los líquidos y los movimientos de las partículas son menores.
• Si la temperatura baja aún más, la fuerza de atracción entre las partículas es mucho mayor y las partículas no se mueven libremente, formando un sólido.

Leyes de los Gases

Ley de Boyle-Mariotte (Presión y Volumen)

P₁ x V₁ = P₂ x V₂

Ley de Charles (Temperatura y Volumen)

V₁/T₁ = V₂/T₂

Ley de Gay-Lussac (Presión y Temperatura)

P₁/T₁ = P₂/T₂

Ecuación General de los Gases Ideales

P x V = n x R x T

Etiquetas: estados de agregación, Materia, propiedades, sustancia