Propiedades de la Materia

Propiedades Generales

Un sistema material es una porción limitada de materia, como unas tijeras, un clavo de hierro o un volumen de líquido o gas. Las propiedades generales de todos los sistemas materiales son:

• Masa: Relacionada con la cantidad de materia que poseen.
• Volumen: Relacionado con la cantidad de espacio que ocupan.

Propiedades Específicas

Las propiedades específicas de un sistema material (color, brillo, dureza, densidad, temperatura de fusión) dependen de la sustancia de la que está hecho. Dos sistemas materiales formados por sustancias distintas no pueden tener las mismas propiedades específicas.

Estados de Agregación

La materia se presenta en diferentes estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso. La densidad es una propiedad específica del estado en el que se encuentra una sustancia. Como regla general, los sólidos tienen mayor densidad que los líquidos, y estos, mayor densidad que los gases.

Cambios de Estado

Un cambio de estado es el proceso por el que una sustancia pasa de un estado de agregación a otro. Se consigue modificando la temperatura y la presión.

• Evaporización: Proceso que se da solo en la superficie del líquido y a cualquier temperatura.
• Ebullición: Proceso que se produce en todos los puntos del líquido al mismo tiempo y a una temperatura determinada.

Presión

Se denomina presión a la fuerza ejercida por unidad de superficie. Se mide en pascales (Pa). Un pascal es la presión ejercida por una fuerza de un newton (1N) sobre una superficie de un metro cuadrado. Otras unidades de presión utilizadas en sistemas gaseosos son el bar, la atmósfera y los milímetros de mercurio.

Ley de Boyle

Si la temperatura de una masa de gas permanece constante, el producto de la presión que ejerce por el volumen que ocupa permanece siempre constante.

Modelo Cinético de los Gases

El modelo cinético de los gases surgió en el siglo XVIII para explicar el comportamiento de los gases. Sus postulados más importantes son:

1. Los gases están formados por partículas muy pequeñas.
2. Las partículas están sometidas a débiles fuerzas de atracción entre sí (fuerzas de cohesión).
3. Las partículas se mueven de forma continua y al azar, chocando entre sí y con las paredes del recipiente que las contiene.
4. Cuanto mayor es la temperatura, más rápido es el movimiento de las partículas.

Sustancias Puras y Mezclas

Sustancias Puras

Una sustancia pura está formada por un único componente. Por ejemplo: el hierro, el cloro, la sacarosa, el cloruro de sodio, el agua, el alcohol etílico y el dióxido de carbono.

Mezclas

Una mezcla está constituida por varias sustancias puras, que pueden separarse fácilmente utilizando métodos físicos sencillos (filtración, decantación, destilación). Las sustancias que forman parte de una mezcla siguen conservando en ella sus propiedades características (densidad, puntos de fusión y ebullición). Por ejemplo: el agua y el alcohol etílico, el agua y el aceite, la harina y el arroz.

Tipos de Mezclas

• Heterogéneas: No presentan un aspecto uniforme, y en ellas pueden distinguirse sus diferentes constituyentes. Por ejemplo: el agua y el aceite, una roca, la arena mezclada con limaduras de hierro.
• Homogéneas: Presentan un aspecto uniforme, y sus componentes no pueden distinguirse a simple vista. Por ejemplo: el agua y el alcohol, el agua y la sal, el bronce, el latón, el aire. Al subdividir una mezcla homogénea, se obtienen muestras con idéntica composición y propiedades.

Disoluciones

A las mezclas homogéneas también se las llama disoluciones. La mayoría de los líquidos con los que estamos familiarizados son disoluciones, como el agua de mar, la lejía y el vinagre.

En toda disolución cabe distinguir entre:

• Disolvente: El medio en el que se dispersan los solutos y aparece en mayor cantidad que estos. El agua es un excelente disolvente para muchos solutos.
• Soluto: La sustancia que se disuelve en el disolvente.

Sustancias Simples y Compuestas

Las sustancias puras se clasifican en simples y compuestas.

• Sustancia simple: Está constituida por átomos de la misma clase. No puede ser descompuesta en otras más sencillas por métodos físicos o químicos ordinarios.
• Sustancia compuesta: Sustancia pura en cuya composición encontramos dos o más clases de átomos en una determinada proporción. Pueden descomponerse en sustancias simples, pero solo utilizando procedimientos químicos (por ejemplo, la electrólisis).

Composición Cuantitativa de una Mezcla

Para conocer la composición cuantitativa de una mezcla, es decir, la proporción que contiene de cada sustancia pura, es necesario conocer la riqueza o la concentración. En el caso de mezclas de varios sólidos, la composición de la mezcla se calcula hallando la riqueza.