Es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio que es cuantificable ,es decir que se puede medir
Todo cuanto podemos imaginar, desde un libro, un auto, el computador y hasta la silla en que nos sentamos y el agua que bebemos, o incluso algo intangible como el aire que respiramos, está hecho de materia.
Los planetas del Universo, los seres vivos como los insectos y los objetos inanimados como las rocas, están también hechos de materia.
De acuerdo a estos ejemplos, en el mundo natural existen distintos tipos de materia, la cual puede estar constituida por dos o más materiales diferentes, tales como la leche, la madera, un trozo de granito, el azúcar, etc. Si un trozo de granito se muele, se obtienen diferentes tipos de materiales
La cantidad de materia de un cuerpo viene dada por su masa, la cual se mide normalmente en kilogramos o en unidades múltiplo o submúltiplo de ésta (en química, a menudo se mide en gramos). La masa representa una medida de la inercia o resistencia que opone un cuerpo a acelerarse cuando se halla sometido a una fuerza. Esta fuerza puede derivarse del campo gravitatorio terrestre, y en este caso se denomina peso. (La masa y el peso se confunden a menudo en el lenguaje corriente; no son sinónimos).
Volumen de un cuerpo es el lugar o espacio que ocupa. Existen cuerpos de muy diversos tamaños. Para expresar el volumen de un cuerpo se utiliza el metro cúbico (m³) y demás múltiplos y submúltiplos.
Composición de la materia
La materia está integrada por átomos, partículas diminutas que, a su vez, se componen de otras aún más pequeñas, llamadas partículas subatómicas, las cuales se agrupan para constituir los diferentes objetos.
Un átomo es la menor cantidad de un elemento químico que tiene existencia propia y puede entrar en combinación. Está constituido por un núcleo, en el cual se hallan los protones y neutrones y una corteza, donde se encuentran los electrones. Cuando el número de protones del núcleo es igual al de electrones de la corteza, el átomo se encuentra en estado eléctricamente neutro.
Se denomina número atómico al número de protones que existen en el núcleo del átomo de un elemento. Si un átomo pierde o gana uno o más electrones adquiere carga positiva o negativa, convirtiéndose en un ion. Los iones se denominancationes si tienen carga positiva y aniones si tienen carga negativa.
La mayoría de los científicos cree que toda la materia contenida en el Universo se creó en una explosión denominada Big Bang, que desprendió una enorme cantidad de calor y de energía. Al cabo de unos pocos segundos, algunos de los haces de energía se transformaron en partículas diminutas que, a su vez, se convirtieron en los átomos que integran el Universo en que vivimos.
En la naturaleza los átomos se combinan formando las moléculas. Una molécula es una agrupación de dos o más átomos unidos mediante enlaces químicos. La molécula es la mínima cantidad de una sustancia que puede existir en estado libre conservando todas sus propiedades químicas.
Todas las sustancias están formadas por moléculas. Una molécula puede estar formada por un átomo (monoatómica), por dos átomos (diatómica), por tres átomos (triatómica) o más átomos (poliatómica)
La molécula es un conjunto de átomos iguales o diferentes, unidos por enlaces químicos, que
constituyen la mínima porción de una sustancia que puede separarse sin alterar sus propiedades.
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La materia puede estar en 3 estados:
- Los sólidos: Tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras.
- Los líquidos: No tienen forma fija pero sí volumen. La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy específicas son características de los líquidos.
- Los gases: No tienen forma ni volumen fijos. En ellos es muy característica la gran variación de volumen que experimentan al cambiar las condiciones de temperatura y presión.
- Plasma, tampoco tiene una forma definida, un tipo de gas ionizado que sólo existe de forma natural en el sol, estrellas y en el espacio sideral o en condiciones especiales en la tierra.
Propiedades generales de la materia
Propiedades extrínsecas (extensivas o generales)
Son aquellas que varían con la cantidad de materia considerada, permitiendo reconocer a la materia, como la extensión, o la inercia. Estas son: peso,volumen y longitud.
Propiedades intrínsecas (intensivas o específicas)
Son aquellas que no varían con la cantidad de materia considerada. No son aditivas y, por lo general, resultan de la composición de dos propiedades extensivas. Estas son: punto de fusión, punto de ebullición, densidad, coeficiente de solubilidad, índice de refracción, color, olor, sabor.
Otras propiedades de la materia
La materia está en constante cambio. Las transformaciones que pueden producirse son de dos tipos:
- Físicas: son aquellas en las que se mantienen las propiedades originales de la sustancia, ya que sus moléculas no se modifican.
- Químicas: son aquellas en las que las sustancias se transforman en otras, debido a que los átomos que componen las moléculas se separan formando nuevas moléculas.
- Físicas: son aquellas en las que se mantienen las propiedades originales de la sustancia, ya que sus moléculas no se modifican.
- Químicas: son aquellas en las que las sustancias se transforman en otras, debido a que los átomos que componen las moléculas se separan formando nuevas moléculas.
PROPIEDADES GENERALES
· Extensión. Todos los cuerpos ocupan un lugar en el espacio. El lugar que ocupa un cuerpo es su volumen. · Impenetrabilidad. Como cada cuerpo ocupa un lugar en el espacio, su lugar no puede ser ocupado al mismo tiempo por otro cuerpo.
· Inercia. Consiste en la tendencia que tienen los cuerpos de continuar en su estado de reposo o movimiento en que se encuentran si no hay una fuerza que los cambie.
· Masa. Es la cantidad de materia contenida en un volumen cualquiera, la masa de un cuerpo es la misma en cualquier parte de la Tierra o en otro planeta.
· Peso. Es la acción de la gravedad de la Tierra sobre los cuerpos. En los lugares donde la fuerza de gravedad es menor, por ejemplo, en una montaña o en la Luna, el peso de los cuerpos disminuye.
· Divisibilidad. Es la propiedad que tiene cualquier cuerpo de poder dividirse en pedazos más pequeños, hasta llegar a las moléculas y los átomos.
· Porosidad. Como los cuerpos están formados por partículas diminutas, éstas dejan entre sí espacios vacíos llamados poros.
· Elasticidad. Propiedad que tienen los cuerpos de cambiar su forma cuando se les aplica una fuerza adecuada y de recobrar la forma original cuando se suspende la acción de la fuerza. La elasticidad tiene un límite, si se sobrepasa el cuerpo sufre una deformación permanente o se rompe. Hay cuerpos especiales en los cuales se nota esta propiedad, como en una liga, en la hoja de un cuchillo; en otros, la elasticidad se manifiesta poco, como en el vidrio o en la porcelana.
Propiedades particulares
Son las que tienen determinadas clases de materia, entre ellas tenemos las siguientes:
· Dureza. Es la resistencia que opone un cuerpo al corte, a la penetración y a ser rayado. La materia más dura que se conoce es el diamante. Son muy blandos la cera, el jabón, etcétera.
· Tenacidad. Es la resistencia que ofrece un cuerpo a romperse o a deformarse cuando se le golpea. Lo contrario a la tenacidad es la fragilidad. El acero es tenaz y el vidrio es frágil.
· Ductilidad. Es la propiedad que tienen algunas materias, principalmente los metales, de estirarse para formar hilos o alambres.
Son las que tienen determinadas clases de materia, entre ellas tenemos las siguientes:
· Dureza. Es la resistencia que opone un cuerpo al corte, a la penetración y a ser rayado. La materia más dura que se conoce es el diamante. Son muy blandos la cera, el jabón, etcétera.
· Tenacidad. Es la resistencia que ofrece un cuerpo a romperse o a deformarse cuando se le golpea. Lo contrario a la tenacidad es la fragilidad. El acero es tenaz y el vidrio es frágil.
· Ductilidad. Es la propiedad que tienen algunas materias, principalmente los metales, de estirarse para formar hilos o alambres.
Se elaboran alambres de hierro, cobre, aluminio. El oro y la plata son de los más dúctiles porque con ellos se obtienen los hilos más delgados.
· Maleabilidad. Consiste en la facilidad que tienen algunas materias para extenderse en láminas. Los metales son maleables. Se hacen láminas de hierro, zinc, estaño, etc. El oro es el más maleable, sus láminas pueden ser tan delgadas que son transparentes y flotan en el aire.
Propiedades específicas
Las propiedades específicas de algunas sustancias sirven para distinguir unas sustancias de otras. Propiedades especificas son el color, el brillo, el sabor, el olor, el punto de ebullición, el peso específico, etcétera.
La naftalina se reconoce por su color blanco y su olor característico. El azúcar, por su color blanco y su sabor dulce. El agua tiene como propiedades específicas el hervir a los 100° C, y un peso específico de un gramo por cada centímetro cúbico de volumen. El alcohol se distingue por su olor, su punto de ebullición que es de 72° C y su peso específico que es menor al del agua.
Peso específico. Es el peso en gramos de un centímetro cúbico de una sustancia.
¿Cómo medir la materia?
Para medir la materia necesitamos saber cuánta materia tiene un cuerpo y su tamaño. Masa, longitud y volumen son propiedades comunes a todos los cuerpos.
Se llaman magnitudes aquellas propiedades que pueden medirse y expresarse en números. Son magnitudes la longitud, masa, volumen, etc.
Masa
Se llaman magnitudes aquellas propiedades que pueden medirse y expresarse en números. Son magnitudes la longitud, masa, volumen, etc.
Masa
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Es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Es más difícil empujar un camión que un vehículo pequeño. La cantidad de masa hace la diferencia. El camión tiene más masa y es más difícil de empujar.
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Para medir la masa de un objeto utilizamos las balanzas y la expresamos en unidades de libras o kilogramos.
Longitud
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Es la distancia entre dos puntos. La distancia se mide con una regla, una cinta de medir u otros dispositivos de medición con láser, etc…
Cuando mides es muy importante decir que unidad usas. Por ejemplo, si dices que mediste 23 todos nos preguntaremos ¿23 qué; centímetros, milímetros, kilómetros? A estos los llamamos “unidades” sin ellas, los números solos no tienen ningún sentido. |
La principal unidad de medida de longitud es el metro, sus múltiplos son las cantidades mayores y las menores sub-múltiplos. También existen otras unidades como la pulgada, pies y millas.
Volumen
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Es una magnitud definida como el espacio ocupado por un cuerpo. Para conocer el volumen de un cuerpo, simplemente multiplicamos su ancho por su largo y luego por su alto.
Es una función derivada, ya que se obtiene multiplicando las tres dimensiones. Su unidad de medida es el metro cúbico (m3), aunque temporalmente también acepta el litro, que se utiliza comúnmente en la vida práctica. |
La densidad
Vamos a suponer que tenemos una tonelada de algodón y una tonelada de acero, ¿cuál de ambos ocupa el mayor volumen? La respuesta es el algodón, se necesita grandes cantidades para completar una tonelada. Es la densidad quien hace la diferencia en el volumen.
El acero es más denso que el algodón, es decir, se necesita menos material para completar la tonelada.
La densidad de una sustancia se relaciona con la cantidad de masa contenida en un determinado volumen. La representaremos con la letra griega , la masa queda representada por la letra “m” y “V” el volumen.
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.
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. Para calcular la densidad debemos medir la masa y el volumen, luego dividimos la masa entre el volumen y el resultado debe quedar expresado en kg/m3.
En la tabla que te presentamos puedes comparar algunas densidades:
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.
El peso
Vamos a suponer que tenemos una tonelada de algodón y una tonelada de acero, ¿cuál de ambos ocupa el mayor volumen? La respuesta es el algodón, se necesita grandes cantidades para completar una tonelada. Es la densidad quien hace la diferencia en el volumen.
El acero es más denso que el algodón, es decir, se necesita menos material para completar la tonelada.
La densidad de una sustancia se relaciona con la cantidad de masa contenida en un determinado volumen. La representaremos con la letra griega , la masa queda representada por la letra “m” y “V” el volumen.
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.
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. Para calcular la densidad debemos medir la masa y el volumen, luego dividimos la masa entre el volumen y el resultado debe quedar expresado en kg/m3.
En la tabla que te presentamos puedes comparar algunas densidades:
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.
El peso
 | La fuerza de gravedad sobre un objeto es llamada peso. Peso y masa no es lo mismo. Una bola de acero con una masa de 10 kilogramos no pesa igual en la tierra y en la luna. Como notamos tendrá la misma masa pero el peso es diferente. La luna tiene una fuerza de atracción mucho menor que la tierra, por lo que la bola pesará menos en el satélite. El peso de los objetos se debe a que la tierra, los atrae con su poderosa fuerza de atracción. La unidad de medida del peso es el newton. Comúnmente las personas confunden la masa con el peso. Es fácil confundirnos porque mientras más masa, mayor es la fuerza de atracción. Recuerda, al estudiar física, el peso depende de la gravedad y se mide en Newtons. |
El peso se calcula
Para calcular el peso de un objeto simplemente medimos su masa y la multiplicamos por la fuerza de gravedad (9.8 newtons/kilogramo) en la tierra. En la luna la fuerza de atracción es 6 veces menor, con una magnitud de 1.6 n/kg.
La siguiente tabla compara el peso de un cuerpo con 60 kg de masa en la Tierra, con otros planetas y la Luna.
El tiempo
¿Por qué el tiempo? ¿Sirve el tiempo para medir la materia?
Para calcular el peso de un objeto simplemente medimos su masa y la multiplicamos por la fuerza de gravedad (9.8 newtons/kilogramo) en la tierra. En la luna la fuerza de atracción es 6 veces menor, con una magnitud de 1.6 n/kg.
La siguiente tabla compara el peso de un cuerpo con 60 kg de masa en la Tierra, con otros planetas y la Luna.
El tiempo
¿Por qué el tiempo? ¿Sirve el tiempo para medir la materia?
Claro! ... fíjate que los cuerpos existen porque existe el tiempo. Todos los cuerpos y objetos tienen una duración limitada para luego convertirse en otra cosa. Una madera por ejemplo, se descompone con el paso del tiempo, convirtiéndose en gases, aceites...y finalmente en tierra.
En todos los experimentos físicos o químicos, es importante controlar esa "cuarta dimensión". Las otras tres dimensiones de un cuerpo son: largo, alto y ancho.Es la magnitud física que mide la duración o separación de acontecimientos. La duración limitada de las cosas y una referencia para entender los sucesos. Medir el tiempo es importantísimo para los seres humanos y para los científicos.
Una manera de medir el tiempo es el formato de fechas. Por ejemplo: en 2009 el verano inició el 21 de marzo a las 11:23 p.m. indicando un momento del tiempo.
A menudo, los científicos y los deportistas necesitan medir cantidades de tiempo. Cuando decimos: “9 minutos y 8 segundos” (00:09:08) estamos especificando una cantidad de tiempo.
Un cronómetro mide intervalos o cantidades de tiempo, tiene un botón para iniciar y detener el conteo. La pantalla presenta el tiempo en segundos en un máximo de 60.
El tiempo se presenta en el formato min:seg cuando se cuentan más de 60 segundos.
Muchas veces los científicos y quienes hacen experimentos miden el tiempo en segundos, sin embargo el tiempo normalmente se expresa en unidades de tiempo mezcladas que incluyen horas, minutos y segundos.
Una manera de medir el tiempo es el formato de fechas. Por ejemplo: en 2009 el verano inició el 21 de marzo a las 11:23 p.m. indicando un momento del tiempo.
A menudo, los científicos y los deportistas necesitan medir cantidades de tiempo. Cuando decimos: “9 minutos y 8 segundos” (00:09:08) estamos especificando una cantidad de tiempo.
Un cronómetro mide intervalos o cantidades de tiempo, tiene un botón para iniciar y detener el conteo. La pantalla presenta el tiempo en segundos en un máximo de 60.
El tiempo se presenta en el formato min:seg cuando se cuentan más de 60 segundos.
Muchas veces los científicos y quienes hacen experimentos miden el tiempo en segundos, sin embargo el tiempo normalmente se expresa en unidades de tiempo mezcladas que incluyen horas, minutos y segundos.
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Actividad
Vamos a descifrar el siguiente acertijo. Suponiendo que tenemos los siguientes tiempos:
1. - 16,000 segundos 2. - 250 minutos 3. - 4 horas, 23 minutos y 15 segundos (4:23:15)
Anímate y responde:
a. ¿Cuál de ellas es una expresión mixta?
b. ¿Puedes decir cuál es el mayor y el menor tiempo? c. Si 1 minuto = 60 segundos, entonces ¿cuántos segundos hay en 250 minutos? d. Si 1 hora = 60 minutos, ¿cuántos minutos hay en 4 horas? e. ¿Cuántos segundos hay en 4:23:15? f. Ordena los tiempos 1,2 y 3 desde el mayor al menor. |
Historia del Átomo
Estructura Átómica En el átomo distinguimos dos partes: el núcleo y la corteza. - El núcleo es la parte central del átomo y contiene partículas con carga positiva, los protones, y partículas que no poseen carga eléctrica, es decir son neutras, losneutrones. La masa de un protón es aproximadamente igual a la de un neutrón. Todos los átomos de un elemento químico tienen en el núcleo el mismo número de protones. Este número, que caracteriza a cada elemento y lo distingue de los demás, es el número atómico y se representa con la letra Z. - La corteza es la parte exterior del átomo. En ella se encuentran los electrones, con carga negativa. Éstos, ordenados en distintos niveles, giran alrededor del núcleo. La masa de un electrón es unas 2000 veces menor que la de un protón. Los átomos son eléctricamente neutros, debido a que tienen igual número de protones que de electrones. Así, el número atómico también coincide con el número de electrones.
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| Actividades: |
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METODO DE SEPARACION DE MEZCLAS
DECANTACIÓN: Es la separación mecánica de un sólido de grano grueso, insoluble, en un líquido; consiste en verter cuidadosamente el líquido, después de que se ha sedimentado el sólido. Por este proceso se separan dos líquidos miscibles, de diferente densidad, por ejemplo, agua y aceite.
FILTRACIÓN: Es un tipo de separación mecánica, que sirve para separar sólidos insolubles de grano fino de un líquido en el cual se encuentran mezclados; este método consiste en verter la mezcla a través de un medio poroso que deje pasar el líquido y retenga el sólido. Los aparatos usados se llaman filtros; el más común es el de porcelana porosa, usado en los hogares para purificar el agua. Los medios más porosos mas usados son: el papel filtro, la fibra de vidrio o asbesto, telas etc.
En el laboratorio se usa el papel filtro, que se coloca en forma de cono en un embudo de vidrio, a través del cual se hace pasar la mezcla, reteniendo el filtro la parte sólida y dejando pasar el líquido.
DESTILACIÓN: Es el proceso mediante el cual se efectúa la separación de dos o más líquidos miscibles y consiste en un a evaporación y condensación sucesivas, aprovechando los diferentes puntos de ebullición de cada uno de los líquidos, también se emplea para purificar un liquido eliminando sus impurezas.
En la industria, la destilación se efectúa por medio de alambiques, que constan de caldera o retorta, el refrigerante en forma de serpentín y el recolector; mediante este procedimiento se obtiene el agua destilada o bidestilada, usada en las ámpulas o ampolletas que se usan para preparar las suspensiones de los antibióticos, así como el agua destilada para las planchas de vapor; también de esta manera se obtiene la purificación del alcohol, la destilación del petróleo, etc.
CENTRIFUGACIÓN: Proceso mecánico que permite, por medio de un movimiento acelerado de rotación, provocar la sedimentación de los componentes de una mezcla con diferente densidad. Para ello se usa una máquina especial llamada centrífuga. Ejemplo: se pueden separar las grasas mezcladas en los líquidos, como la leche, o bien los paquetes celulares de la sangre, separándolos del suero sanguíneo.
CRISTALIZACIÓN: Separación de un sólido soluble y la solución que lo contiene, en forma de cristales. Los cristales pueden formarse de tres maneras:
Ñ Por fusión: para cristalizar una sustancia como el azufre por este procedimiento, se coloca el azufre en un crisol y se funde por calentamiento, se enfría y cuando se ha formado una costra en la superficie, se hace un agujero en ella y se invierte bruscamente el crisol, vertiendo el líquido que queda dentro. Se observará una hermosa malla de cristales en el interior del crisol.
Ñ Por disolución: Consiste en saturar un líquido o disolvente, por medio de un sólido o soluto y dejar que se vaya evaporando lentamente, hasta que se han formado los cristales. También puede hacerse una disolución concentrada en caliente y dejarla enfriar. Si el enfriamiento es rápido, se obtendrán cristales pequeños, y si es lento, cristales grandes.
Ñ Sublimación: Es el paso directo de un sólido gas, como sucede con el Iodo y la naftalina al ser calentados, ya que al enfriarse, los gases originan la cristalización por enfriamiento rápido.
CROMATOGRAFÍA: Es un procedimiento para separar, identificar y determinar con exactitud la cantidad de cada uno de los componentes de una mezcla.
Punto de ebullición
Si ponemos al fuego un recipiente con agua, como el fuego está a mayor temperatura que el agua, le cede calor y latemperatura del agua va aumentando, lo que podemos comprobar si ponemos un termómetro en el agua. Cuando el agua llega a 100 ºC, empieza a hervir, convirtiéndose en vapor de agua, y deja de aumentar su temperatura, pese a que el fuego sigue suministrándole calor: al pasar de agua a vapor de agua todo el calor se usa en cambiar de líquido a gas, sin variar la temperatura.
La temperatura a la que una sustancia cambia de líquido a gas se llama punto de ebullición y es una propiedad característica de cada sustancia, así, el punto de ebullición del agua es de 100 ºC, el del alcohol de 78 ºC y el hierro hierve a 2750 ºC.
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Sólo entre 0 y 100 ºC el agua es líquida
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Si sacas unos cubitos de hielo del congelador y los colocas en un vaso con un termómetro verás que toman calor del aire de la cocina y aumentan su temperatura. En un principio su temperatura estará cercana a -20 ºC (depende del tipo de congelador) y ascenderá rápidamente hasta 0 ºC, se empezará a formar agua líquida y la temperatura que permanecerá constante hasta que todo el hielo desaparezca.
Igual que en el punto de ebullición, se produce un cambio de estado, el agua pasa del estado sólido (hielo) al estado líquido (agua) y todo el calor se invierte en ese cambio de estado, no variando la temperatura, que recibe el nombre depunto de fusión. SE trata de una temperatura característica de cada sustancia: el punto de fusión del agua es de 0 ºC, el alcohol funde a -117 ºC y el hierro a 1539 ºC.
| Sustancia | Punto de fusión (ºC) | Punto de ebullición (ºC) |
| Agua | 0 | 100 |
| Alcohol | -117 | 78 |
| Hierro | 1539 | 2750 |
| Cobre | 1083 | 2600 |
| Aluminio | 660 | 2400 |
| Plomo | 328 | 1750 |
| Mercurio | -39 | 357 |
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