¿Qué es la materia?
Materia es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio. Una roca, el agua, el aire que respiras y hasta tú mismo son materia. No son materia la luz, el calor ni los campos magnéticos: son formas de energía, no tienen masa en reposo ni ocupan un volumen medible del mismo modo. La materia se presenta como sustancias puras (agua destilada, cloruro de sodio, hierro) o como mezclas (agua con sal, aire, granito). Una mezcla puede separarse por métodos físicos; una sustancia pura solo por métodos químicos.
Cada cuerpo material se describe mediante propiedades que podemos medir. Las dividimos en dos grandes familias: generales (comunes a toda materia) y específicas (que permiten distinguir una sustancia de otra).
Propiedades generales de la materia
- Masa: cantidad de materia de un cuerpo, medida en kilogramos (kg) o gramos (g).
- Volumen: espacio que ocupa un cuerpo, medido en metros cúbicos (m3), litros (L) o mililitros (mL).
- Inercia: tendencia a mantener su estado de reposo o de movimiento uniforme.
- Impenetrabilidad: dos cuerpos no pueden ocupar el mismo lugar al mismo tiempo.
- Divisibilidad: la posibilidad de separar un cuerpo en porciones más pequeñas.
- Gravitación✦: la atracción que toda materia ejerce sobre otra materia, responsable del peso.
Propiedades específicas (los sentidos de la materia)
Son las que permiten reconocer de qué sustancia se trata. Por ejemplo, el punto de fusión, el punto de ebullición, la dureza, la conductividad térmica o eléctrica, la solubilidad, la elasticidad y, sobre todo, la densidad.
| Sustancia | Punto de fusión | Punto de ebullición | Densidad (g/mL) |
|---|---|---|---|
| Agua | 0 grados Celsius | 100 grados Celsius | 1.00 |
| Etanol | menos 114 grados | 78 grados | 0.789 |
| Mercurio | menos 39 grados | 357 grados | 13.6 |
| Hierro | 1538 grados | 2862 grados | 7.87 (sólido) |
| Sal de mesa | 801 grados | 1465 grados | 2.16 |
Intensivas frente a extensivas
Las propiedades intensivas no dependen de la cantidad de material: temperatura, densidad, color, dureza y puntos de cambio de estado son intensivas. Las propiedades extensivas dependen del tamaño del sistema: masa, volumen, longitud y peso son extensivas. Esta distinción es muy útil: si partes una vela a la mitad, su masa y su volumen cambian, pero su densidad y su punto de fusión son exactamente los mismos.
Densidad, la huella dactilar de una sustancia
La densidad relaciona masa y volumen. Se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Su fórmula es densidad igual a masa entre volumen y, en el Sistema Internacional, se expresa en kilogramos por metro cúbico (kg/m3). En el laboratorio se usan más los gramos por mililitro (g/mL), que equivalen a los kilogramos por litro (kg/L).
| Ejemplo | Masa | Volumen | Densidad resultante |
|---|---|---|---|
| Un bloque de aluminio | 54 g | 20 mL | 2.7 g/mL |
| Un litro de aceite | 910 g | 1 L | 0.91 g/mL |
| Una piedra de 120 g que desplaza 40 mL | 120 g | 40 mL | 3.0 g/mL |
| 10 cm3 de mercurio | 136 g | 10 cm3 | 13.6 g/mL |
Práctica guiada
Un estudiante mide 45 gramos de una sustancia desconocida y determina que ocupa 15 mililitros. ¿Cuál es su densidad y a qué sustancia se parece?
La temperatura de una sustancia es una propiedad extensiva.
La masa es una propiedad de la materia, mientras que la densidad es una propiedad que sirve para identificar sustancias.
Clasifica las siguientes propiedades como intensivas o extensivas.
Arrastra cada ficha a su categoría (o tócala y luego toca la categoría). También puedes usar el teclado.
Une cada método con lo que mide o separa.
Tienes dos cubos metálicos del mismo tamaño y color. Uno es aluminio puro y el otro es una aleación más densa. Describe un experimento casero que permitiría distinguirlos sin dañarlos y explica por qué funciona.
Piensa en una propiedad intensiva relacionada con masa y volumen.
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