Propiedades de la materia

La Química es una ciencia que día con día se desarrolla e interviene en todos los aspectos de nuestra vida.

El ser humano, por naturaleza, siempre ha sentido la necesidad de encontrar una explicación lógica acerca del porqué suceden las cosas, lo que ha llevado al descubrimiento de las leyes que rigen la naturaleza.

Por ejemplo, si nos preguntamos:

¿De qué se compone la tinta que utilizamos al escribir?
¿Cómo actúa en el organismo un medicamento?
¿A qué se debe el color verde de las plantas?
¿Cómo se fabrica un jabón?
¿Por qué se descomponen los alimentos?

En todos los aspectos se halla involucrada la Química, se le encuentra en una célula, en una estrella, etcétera, como manifestación de la naturaleza.

Es la ciencia que trata de la composición, la estructura, las propiedades y las transformaciones de la materia, así como de las leyes que rigen dichas transformaciones.

La Química pertenece al grupo de ciencias fácticas porque estudia y mide hechos basados en la observación y la experimentación, es decir, los pasos del método científico.

El estudio de la Química resulta tan amplio que no es posible conocer fácilmente todo lo que se ha descubierto para así tener una idea de su campo de acción; su estudio inicia con la relación que tiene con otras áreas de la ciencia.

En el siguiente esquema te darás cuenta de la relación de la Química con otras ciencias.

Da clic en cada círculo para conocer qué estudia cada una de las ramas de la Química.

En este tema estudiarás la materia, pero no todos sabemos qué es. Pues bien, la materia es todo aquello que tiene masa, ocupa un lugar en el espacio y requiere energía para un cambio o transformación.

La materia presenta cuatro propiedades fundamentales bajo las cuales se manifiesta, éstas son:

De estas cuatro propiedades son la masa y la energía las que se manifiestan en las transformaciones que sufre la materia, sin olvidar que todo cambio ocurre en un espacio y tiempo determinado.

La materia cuenta con ciertas propiedades, como son las generales y las específicas.

Las propiedades generales, también llamadas extensivas, no permiten la identificación de las sustancias ya que se encuentran en todas ellas y dependen de la cantidad de masa en estudio, mientras que las propiedades específicas, también llamadas intensivas, sí permiten identificarlas, su valor es específico y no dependen de la cantidad de masa en estudio.

Por ejemplo, cada líquido, sin importar su volumen, tiene diferentes puntos de ebullición o cada sólido, sin importar su tamaño, posee diferentes densidades, propiedades por medio de las cuales diferenciamos una sustancia de otra.

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Da clic en las flechas o círculos para ver la información.

Propiedades generales

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  freepik (2015). Circular timeline infographic [Imagen]. Modificada de https://goo.gl/uBWnuz

  Peso: Es la fuerza de atracción gravitacional que ejerce el centro de la Tierra sobre los cuerpos.

  w = (m)(g)

  Donde:
  w = peso
  m = masa
  g = aceleración debida a la gravedad = 9.81 m/s

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  DFIE – IPN (2015). Volumen [Imagen de elaboración propia]

  Volumen: Es el espacio que ocupa un cuerpo.

  V = m/D
  
  Donde:
  V = volumen
  m = masa
  D = densidad

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  DFIE (2015). Inercia [Imagen de elaboración propia]

  Inercia: Propiedad que consiste en la resistencia que presentan los cuerpos para cambiar su estado de reposo o movimiento con respecto a un punto de referencia, por lo que a mayor masa mayor inercia.

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  freepik (2011). Sponge [Imagen]. Modificada de https://goo.gl/KaLK07

  Porosidad: Son los espacios intermoleculares que poseen los cuerpos ya que la materia no es continua debido a la unión incompleta entre las partículas de cualquier sustancia.

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  freepik (2015). Orange fruit illustration [Imagen]. Modificada de https://goo.gl/Bx9SeZ

  Divisibilidad: Permite cortar en partes cada vez más pequeñas a un cuerpo.

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  DFIE – IPN (2015). Impenetrabilidad [Imagen de elaboración propia]

  Impenetrabilidad: Es la propiedad que explica el hecho de que dos cuerpos no pueden ocupar el mismo espacio al mismo tiempo.

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Propiedades específicas físicas

• Este tipo de propiedades se clasifican en físicas cuando al determinar alguna de éstas no cambia la constitución íntima de la materia y químicas cuando sí la cambia.

  Dentro de las propiedades específicas físicas podemos considerar la densidad, la solubilidad, el punto de ebullición, el punto de congelación, el punto de fusión, la elasticidad, la maleabilidad, la conductividad eléctrica y térmica, la dureza y el color, el sabor y el olor.

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  freepik (2011). Wine cork 2 [Imagen]. Modificada de https://goo.gl/Wh5waQ

  Densidad: Se refiere a la relación que hay entre la masa y el volumen.

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  freepik (2015). Laboratory glassware science background [Imagen]. Modificada de https://goo.gl/c9uUNN

  Solubilidad: Es la máxima cantidad de soluto que se disuelve en un solvente a una temperatura definida.

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  freepik. (2011). Boiling Water [Imagen]. Modificada de https://goo.gl/iG3fkE

  Punto de ebullición: Es la temperatura a la cual la presión de vapor de un líquido es igual a la presión atmosférica del lugar.

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  DFIE – IPN (2015). Punto de congelación [Imagen de elaboración propia]

  Punto de congelación: Es la temperatura a la cual una sustancia cambia de estado líquido a sólido y es el punto en el que se hayan en equilibrio dinámico el líquido y el sólido.

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  puraroldan (2015). Cubo de hielo dibujo [Imagen]. Tomada de https://goo.gl/AJ1FMd

  Punto de fusión: Es la temperatura a la cual la estructura de un sólido cambia para adquirir la de un líquido.

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  freepik (2015). Doodle finger indicating direction [Imagen]. Modificada de https://goo.gl/oFKQHU

  Elasticidad: Propiedad que tienen los cuerpos de poderse deformar al aplicarles una fuerza y recuperar su forma original al cesar esa fuerza deformadora.

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  freepik (2012). Gold bullion bar PSD icon [Imagen]. Modificada de https://goo.gl/p13i2W

  Maleabilidad: Propiedad de la materia para extenderse en láminas delgadas.

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  Conductividad térmica y Conductividad eléctrica

  DFIE – IPN (2015). Conductividad eléctrica y térmica [Imagen de elaboración propia]

  Conductividad eléctrica y térmica: Es la capacidad que poseen algunas sustancias de presentar poca resistencia al paso de la electricidad y del calor.

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  Diamante

  freepik (2011). Isolated green diamond [Imagen]. Tomada de https://goo.gl/dM1kCM

  Dureza: Es la oposición que muestran los materiales a alteraciones como la abrasión, el rayado y la cortadura.

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  Un huerto en mi balcón (s.f.). Azufre en el huerto: para que(sic) sirve y cómo utilizarlo [Imagen]. Tomada de https://goo.gl/PyzFLo

  Azufre en polvo

  Color, sabor y olor: El color es una sensación que producen los rayos luminosos en los órganos visuales y es interpretada en el cerebro, se trata de un fenómeno físico-químico que depende de su longitud de onda, mientras que el sabor y el olor están relacionados con el sentido del gusto y del olfato, respectivamente.

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Propiedades específicas químicas

• Dentro de las propiedades específicas químicas se puede considerar la acidez, la basicidad, el poder oxidante, el poder reductor, la combustibilidad y la reactividad química, entre otras.

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  Papel tornasol azul

  DFIE – IPN (2015). Acidez [Imagen de elaboración propia]

  Acidez: Es la propiedad de tener sabor agrio que manifiestan ciertas sustancias, de reaccionar con metales activos como el magnesio (Mg) y el cinc o zinc (Zn), desprendiendo hidrógeno, además de cambiar el papel tornasol azul a rojo.

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  Papel tornasol rojo

  DFIE – IPN (2015). Basicidad [Imagen de elaboración propia]

  Basicidad: Es la propiedad que tienen ciertas sustancias de poseer una consistencia jabonosa al encontrarse en solución y de neutralizar los ácidos, así como de cambiar el papel tornasol rojo a azul.

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  Tecnica Quimica (2012). Oxidacion(sic) Uniforme [Imagen en un blog]. Tomada de https://goo.gl/2FS7kk

  Poder oxidante: Es la propiedad que tienen ciertas sustancias para promover la oxidación de otras mediante una ganancia de electrones.

• Poder reductor: Es la propiedad que poseen algunas sustancias para promover la reducción de otras mediante una donación de electrones.

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  freepik (2011). Close-up of fire flames[Imagen]. Tomada de https://goo.gl/cgCjzl

  Combustibilidad: Es la propiedad de las sustancias que al encontrarse en presencia de oxígeno y fuego liberan bióxido de carbono, vapor de agua, luz y calor.

  

• Reactividad química: Es la capacidad de una sustancia que al estar en contacto con otra modifica su estructura interna.

  

  En la secuencia de fotos que se presenta a continuación te darás cuenta que el magnesio (Mg) reacciona más rápidamente en comparación con el zinc (Zn) debido a que la reactividad química aumenta en un periodo de derecha a izquierda y en un grupo de arriba hacia abajo, de tal manera que el francio (Fr) es el elemento que mayor reactividad química metálica tiene. Si observas tu tabla periódica te darás cuenta que el elemento más cercano al francio es el magnesio, por tanto, es el más reactivo, como lo puedes ver en el experimento presentado.

  

  DFIE – IPN (2015). Reactividad química [Imagen de elaboración propia]