La materia y sus propiedades

La materia y sus propiedades

---

1- La materia y sus propiedades

Todos los objetos del Universo están formados por materia. Pero ¿qué es la materia? La materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio, es decir, tiene volumen.

Los objetos tienen dos clases de propiedades:

- Generales: Las propiedades generales de la materia son aquellas que no nos permiten diferenciar unas sustancias de otras. Estas son:  Masa, volumen y la temperatura.

- Características: que nos permiten distinguirlos unos de otros como son: el tamaño, forma, el color, la textura, dureza, densidad, etc. 

2- Propiedades generales

2.1- Masa y volumen

a- La masa (m) es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Se mide en Kilogramos (Kg) o gramos (g). 

1 Kg contiene 1.000 gramos
 

Para averiguar la masa de un cuerpo se emplea la balanza. En ella se compara la masa del cuerpo con la masa de las pesas.

b- El volumen (V)
es el espacio que ocupa un cuerpo. Los sólidos, los líquidos y los gases tienen volumen. Se suele medir en litros (L) o en mililitros (mL).

1 L contiene 1.000 mililitros

1 mililitro equivale también al centímetro cúbico (cm³).

Para medir el volumen se emplea un cilindro graduado o probeta. Cuando se necesita más exactitud se usan pipetas o buretas.

Volumen de un sólido: como cubo, esfera, prisma, cilindros, etc. se recurre a fórmulas matemáticas establecidas para cada uno de ellos.

Volumen de un sólido irregular: como una piedra se utiliza el método de inmersión, que consiste en sumergir el objeto en la probeta que contiene un volumen conocido de líquido. Así, el volumen del objeto será la diferencia entre el volumen final y el inicial.

2.2- Temperatura
La temperatura es una propiedad de la materia que está relacionada con la sensación de calor o frío que se siente en contacto con ella. Cuando tocamos un cuerpo que está a menos temperatura que el nuestro sentimos una sensación de frío, y al revés de calor. Sin embargo, aunque tengan una estrecha relación, no debemos confundir la temperatura con el calor.

Cuando dos cuerpos, que se encuentran a distinta temperatura, se ponen en contacto, se produce una transferencia de energía, en forma de calor, desde el cuerpo caliente al frío, esto ocurre hasta que las temperaturas de ambos cuerpos se igualan. En este sentido, la temperatura es un indicador de la dirección que toma la energía en su tránsito de unos cuerpos a otros.

Se mide con el termómetro. El más común se compone de un tubo de vidrio que en un extremo contiene un líquido, generalmente mercurio, el que se dilata o contrae a lo largo del tubo por el aumento o disminución de la temperatura, señalando en una escala los grados de temperatura.

La unidad en la que se mide la temperatura es el grado centígrado (ºC)

3- Propiedades específicas o características

La masa y el volumen son propiedades generales o extensivas de la materia, es decir son comunes a todos los cuerpos materiales y además dependen de la cantidad o extensión del cuerpo.

Las propiedades específicas de la materia son aquellas que nos permiten diferenciar unas sustancias de otras, es decir, no existen dos sustancias diferentes que tengan el mismo valor de la misma propiedad específica. Algunas de ellas son la densidad, el punto de fusión y el de ebullición, etc.

La más importante de ellas es la densidad, que estudiaremos a continuación. Decimos que la densidad es una propiedad específica de la materia porque no existen dos sustancias puras diferentes que tengan la misma densidad: cada sustancia pura tiene su valor propio de la densidad.

 

3.1- Densidad

La densidad (d) es la relación existente entre la masa y el volumen de un cuerpo, es decir, la cantidad de materia que tiene un cuerpo en relación al espacio que ocupa.

La densidad se calcula a través de una fórmula matemática  que muestra la relación que existe entre esas dos magnitudes.

Las unidades de medida de la densidad son el kg/m³, que se lee “kilogramo sobre metro cúbico” o un sub-múltiplo como g/cm³.

La densidad de una sustancia no depende de la cantidad de materia que se escoja, aunque sí depende de otros factores como la temperatura y el estado físico de la sustancia.

Las sustancias con grandes densidades se les llama pesadas, ejemplo de estas son los metales. A las sustancias con densidades pequeñas se les llama ligeras, aquí entran el aire y otros gases.

La densidad de un cuerpo está relacionada con su capacidad de flotar. Un cuerpo flotará si su densidad es menor que la de la sustancia, por eso la madera  flota sobre el agua y el plomo se hunde en ella.  El plomo posee mayor densidad que el agua y la densidad de la madera es menor, pero ambas sustancias se hundirán en la gasolina, de densidad más baja . 

La densidad de un líquido se mide con un aparato llamado densímetro, el cual se hunde más o menos en un líquido dependiendo de la sustancia que contenga en su interior.

Para calcular la densidad de una sustancia sólida en el laboratorio se sigue el siguiente procedimiento:

1. Se mide la masa del objeto con una balanza.

2. Se mide el volumen del cuerpo por el método de inmersión: se mide un volumen de agua con la probeta, se sumerge el sólido y se anota el volumen final; el volumen del sólido será la resta o diferencia entre ambos.

3. Dividimos la masa del objeto entre su volumen.

Además de la densidad, existen otras propiedades características o específicas de la materia:

- Puntos de fusión y de ebullición: serán estudiadas en el próximo tema.

-Dureza: es la propiedad que mide la resistencia de un sólido a ser rayado por otro sólido.

- Ductilidad: es una propiedad de los metales por la cual se pueden deformar y estirar en forma de hilos finos.

- Maleabilidad: es una propiedad de los metales por la cual se pueden deformar en forma de láminas.

- Compresibilidad: es una propiedad de los gases según la cual pueden reducir su volumen cuando se aumenta la presión sobre ellos.

-Viscosidad: es la propiedad que mide el grado de fluidez de un líquido. No debe confundirse con la

densidad: por ejemplo, el agua es más densa que el aceite, pero menos viscosa.

¿Por qué los barcos flotan?
Los grandes barcos, independientemente del material del que se encuentren fabricados contienen enormes espacios llenos de aire, sustancia que resulta ser menos densa que el agua, permitiendo así que esta gran construcción se mantenga a flote. En otras palabras, debido a estos grandes espacios de aire, la densidad total de los barcos resulta ser menor que la del agua, permitiendo a los barcos desplazarse tranquilamente sobre la superficie del agua.

.