Definición de Materia
Materia: Es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.
Clasificación de los Materiales
Según su Conductividad Eléctrica:
- Buenos conductores: Metales.
- Malos conductores: Goma.
Según su Resistencia a Impactos:
- Resistentes: Metales, plástico, madera, etc.
- Frágiles: Vidrios, papel.
Según su Origen:
- Naturales: Presentes en la naturaleza.
- Animal: Lana, hueso.
- Vegetal: Madera, algodón.
- Mineral: Metales.
- Sintéticos: Fabricados por el ser humano.
Cambios en la Materia
Cambios Físicos:
Una sustancia cambia su apariencia física pero no su composición. Ej. Evaporación del agua.
Cambios Químicos:
Llamados también reacciones químicas. Una sustancia se transforma en otra químicamente diferente. Ej. Cuando el Hidrógeno (H) arde con el aire experimenta un cambio químico, ya que se combina con el Oxígeno (O) y forma agua (H2O).
Propiedades de los Materiales
Propiedades Intensivas:
No dependen de la cantidad de material. Tienen propiedades organolépticas.
Propiedades Extensivas:
Dependen de la cantidad de material. No son características de la sustancia, dependen de las cantidades, por ejemplo: la masa, peso, volumen.
Estados de Agregación
| Estado | Forma | Fuerzas de Atracción | Compresibilidad | Volumen |
|---|---|---|---|---|
| Sólido | Forma propia | Muy fuertes | Poco o casi nulo | No varía, es constante |
| Líquido | Forma indeterminada, adoptan la forma del recipiente que los contiene | Más débiles que en los sólidos | Son poco compresibles | No varía, es constante |
| Gaseoso | Forma indeterminada | Débiles | Altamente compresibles | Varía |
Teorías sobre la Materia
Robert Boyle (1666):
Propuso que todos los cuerpos estaban formados por corpúsculos, simples o compuestos. Muchos corpúsculos formaban la textura del cuerpo, la cual se modificaba según los cambios. El movimiento de los corpúsculos modificaba las propiedades físicas y químicas.
Daniel Bernoulli (1738):
Afirmó que los gases están compuestos por corpúsculos que se movían en todas las direcciones. Más tarde, muchos científicos desarrollaron la teoría cinético-molecular de los gases.
Teoría Cinético-Molecular de los Gases:
- Los gases están formados por partículas que se mueven en línea recta en distintas direcciones.
- La energía que produce el movimiento se llama energía cinética y depende de la masa y velocidad.
- Este movimiento se modifica si las partículas chocan entre sí o con las paredes del recipiente.
- El volumen de las partículas en conjunto es despreciable.
- La fuerza de atracción entre las partículas de los gases es despreciable comparado con el volumen que ocupan las partículas.
Sistemas Materiales
Un sistema material es una porción de materia cuya función es la de su estudio. Las propiedades que podemos analizar son: conducción de la electricidad y el calor, resistencia del material, origen del material y aplicación dentro de la industria humana.
Variables que Afectan a los Sistemas
- Temperatura: Es proporcional a la energía cinética.
- Presión: Se relaciona con el número de choques que hay entre las partículas de un gas. Cuanto más choques, mayor será la presión que produzca una masa de gas determinada.
- Masa: Se relaciona con el número de partículas de un gas.
- Volumen: Se relaciona con la distancia que existe entre las partículas del gas. Cuanto más separadas estén las partículas de una masa gaseosa, ocuparán más lugar.
Cambios de Estado
Cambios de Estado Regresivos (Pérdida de Energía):
- Condensación: Paso de estado gaseoso a estado líquido. Ejemplos: cuando se empañan los vidrios y se convierten en gotitas, y cuando el vapor de las nubes se convierte en lluvia.
- Solidificación: Paso de líquido a sólido. Ejemplos: cuando el agua se convierte en hielo, cuando un vidrio líquido pasa a un vidrio sólido.
- Sublimación: Paso de gaseoso a sólido. Ejemplos: la naftalina y el hielo seco.
Cambios de Estado Progresivos (Ganancia de Energía):
- Fusión: Paso de sólido a líquido. Ejemplos: hielo a agua, cuando se derrite un chocolate.
- Vaporización: Paso de líquido a gaseoso. Ejemplos: cuando hierve el agua, cuando la caldera libera vapor.
- Volatilización: Paso de sólido a gaseoso. Ejemplos: la naftalina con el antipolillas.
- Evaporación: Las partículas superficiales se convierten en vapor. No requiere grandes cambios de temperatura ya que el proceso ocurre solo en la superficie.
- Ebullición: Cuando toda la masa del líquido experimenta el cambio de estado.
Punto de Fusión:
Es la temperatura a la cual se encuentra el equilibrio de fases sólido-líquido. La materia pasa de sólido a líquido a temperatura constante.
Punto de Ebullición:
Es la temperatura a la cual la presión del vapor del líquido iguala a la presión del vapor en el medio que se encuentra. Es el cambio de estado líquido a estado gaseoso.