La materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio e impresiona nuestros sentidos en una dirección imprecisa.
La materia es todo cuanto existe en el universo y se halla constituido por partículas elementales, mismas que generalmente se encuentran agrupadas en átomos y en moléculas.
La materia es indestructible y puede ser transformada en energía. De la misma manera se puede crear materia a partir de energía radiante.
Cuando hablamos de masa nos referimos a la cantidad de materia contenida en un cuerpo. La masa y la energía son dos aspectos de una misma realidad y dan como resultado fenómenos como el de la emisión de radiaciones de las estrellas o de las materializaciones de los rayos gamma, entre otros. Estos fenómenos prueban como los cuerpos pueden radiar ondas electromagnéticas perdiendo una parte correspondiente de su masa y como las ondas de alta frecuencia pueden desaparecer dando lugar a la formación de partículas materiales. Dichas transformaciones obedecen a la misma ley propuesta por Albert Einstein, de la equivalencia de la masa m y de la energía e que se presenta por la formula E =mc², donde c es la velocidad de propagación de la luz en el vacío y cuyo valor es igual a 300 mil km/s.
Tales, filósofo, astrónomo y geómetra, nacido en Mileto, en el año 640 A.C., llego a la conclusión de que el agua es necesaria para todas las cosas vivientes.
El filosofo griego empedocles, nacido unos 500 años A.C., ideo una teoría que iba a dominar el pensamiento occidental hasta el siglo XVIII. De acuerdo a este sabio, la materia no estaba compuesta de una sola sustancia sino de cuatro elementos: aire, agua, tierra y fuego.
Leucipo y su discípulo Demócrito, fueron los primeros en considerar que si un cuerpo se dividiera cada vez en trozos mas pequeños, llegaría un momento en que se tendría una partícula tan pequeña que ya no sería posible dividirla más. A dicha partícula la denominaron átomo, palabra que en griego significa: sin división.
Isaac newton y Robert Boyle publicaron artículos donde expresaron su creencia en la naturaleza atómica de los elementos. Sus trabajos no fueron comprobados, fueron simples explicaciones de lo conocido sin trascender a lo desconocido.
Antoine Lavoisier, químico francés, había advertido que si se efectuaba un cambio en un espacio cerrado, la masa de los materiales presentes antes del cambio es igual a la masa de los materiales presentes después del cambio. Encontró que en todos los cambios químicos realizados, la masa permanecía constante.
Postulo la ley de la conservación de la materia, que dice: la materia no puede crearse ni destruirse. Este enunciado significa que, en reacciones químicas ordinarias, la materia puede experimentar cambios pero no se crea ni se destruye.
La materia solo puede ser transformada en energía y viceversa, por tanto, la suma de ambas es una cantidad constante en el universo.
Joseph Proust observo que las sustancias específicas siempre contienen la misma proporción en masa de sus elementos. Por ejemplo, la sal de mesa está constituida por sodio y cloro de cualquier muestra de sal pura siempre es igual. No importa la procedencia de la muestra, como se obtuvo o que tan grande es, la relación entre las masas de sodio y cloro siempre es la misma. Este principio se conoce como ley de las proporciones definidas o ley de Proust.
En 1803, Dalton hizo su más importante contribución a la ciencia al proponer la teoría de que la materia está compuesta por átomos de diferentes masas, que se combinan en proporciones sencillas para formar compuestos. Los postulados de la teoría atómica de Dalton son:
a)toda materia está formada por partículas diminutas llamadas átomos. estos son indivisibles.
b)todos los átomos de un mismo elemento tienen idéntico peso y son iguales entre sí.
c)los átomos de diferentes elementos tienen distinto peso
d)los cambios químicos en la materia se producen debido a combinaciones entre sus átomos
Los estudios realizados por Dalton, aunados a los de Lavoisier contribuyeron a establecer el carácter corpuscular de la materia. Por lo que se considera que todo cuerpo está constituido por pequeñísimas partículas que reciben el nombre de átomos.
Un átomo es la unidad más pequeña posible de un elemento químico. Los átomos se encuentran constituidos por particulas elementales: los electrones, protones y neutrones. Los electrones y los protones tienen una propiedad llamada carga eléctrica.
Una molécula es la partícula mas pequeña de una sustancia que mantiene las propiedades químicas especificas de la misma.
La ley de las proporciones múltiples establecida por John Dalton se establece que: si dos elementos se combinan para formar una sustancia compuesta, la relación entre las masas de un elemento que se combinan con una masa constante de otro elemento puede expresarse en números enteros y pequeños.
J.L Gay Lussac (1778-1850) advirtió que en condiciones de temperatura y presiones constantes los volúmenes de los gases reaccionantes y sus productos gaseosos guardaban una relación de números enteros y pequeños.
Amadeo Avogadro (1776-1856) su hipótesis llamada hipótesis de Avogadro establece que: en las mismas condiciones de temperatura y presión, iguales volúmenes gaseosos contienen igual número de moléculas. Como los átomos de estas moléculas siempre permanecen enteros al efectuarse la reacción, sus cambios podían representarse en proporciones simples de números enteros.
Es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio.
Es cualquier tipo de materia que presenta características que la distinguen de otras.
Es una muestra homogénea de la materia, compuesta de átomos identicos.los elementos se presentan en diferentes estados de agregación molecular. Hasta el momento se han descubierto 109, metales y no metales.
Es una muestra homogénea de materia constituida por dos o más átomos diferentes en determinada proporción. Algunos ejemplos son: el agua, el azúcar, la sal o el dióxido de carbono.
Ante tal cantidad de sustancias elementales y la gran diversidad de propiedades de las mismas, los químicos se encontraban desconcentrados: se hacía necesaria una clasificación.El químico ruso Dimitri Ivanovich Mendeleiev (1834-1907) ordeno todos los elementos químicos conocidos en su época en una tabla, denominada tabla periódica, de características muy parecidas a la que utilizamos actualmente.
Imagine que tiene un vaso de agua y que trata de dividir la cantidad de agua, en mitades, aun mas allá del límite de visibilidad.
Por supuesto, hay un límite en este proceso y, finalmente, quedara una pequeñísima porción de agua. Esta última partícula es la molécula del agua que al dividirla otra vez, dejaría de ser agua. Una molécula es extraordinariamente pequeña y, de hecho, en el vaso de agua que imaginariamente hemos estado dividiendo, habría unas 1 * 10²6 moléculas, es decir, 100 cuatrillones de moléculas. Una molécula se puede dividir en partes más pequeñas. Sin embargo, cuando se divide, ya no continua siendo la misma sustancia. Una molécula de agua puede dividirse en tres porciones más pequeñas, pero estas ya no tienen las propiedades químicas ni físicas del agua. Estas proporciones sub moleculares se llaman átomos. Un átomo es tan pequeño que en una sola gota hay más de mil trillones de átomos.
El símbolo de un elemento también representa a un átomo del elemento; asimismo, la formula de un compuesto indica una molécula de dicho compuesto.
Las masas de los átomos se comparan con base en la escala de masas atómicas, la cual tienen como patrón la unidad de masa atómica (uma).
La masa atómica del hidrogeno en unidades de masa atómica es 1 y la del oxigeno es 16. Por tanto, la masa total de una molécula de agua (H2O) es 1+1+16 = 18 uma.
Si se suman las masas atómicas de todos los átomos de una molécula, la resultante es la masa de la molécula. Esto es, masa molecular.
Para calcular una masa molecular, se suman las masas atómicas de los átomos involucrados en la formula.
Los químicos han encontrado que 6.02 * 10²³ átomos de un elemento tienen una masa en gramos, equivalente a la masa de un átomo en UMA.
Al número 6.02 * 10²³ se le denomina numero de avogadro, en honor al físico italiano Amadeo avogadro (1776-1856). La masa atómica en gramos de un elemento, dividida por la masa real en gramos de uno de sus átomos, es una relación constante que es igual al número de avogadro. Por ejemplo para el hidrogeno tenemos:
Masa atómica en gramos para H/ masa real en gramos de un átomo de H
= 1.01 g/ 1.67 * 10¯²4 g = 6.02 * 10²³
La masa atómica en gramos contiene 6.02 * 10²³ átomos. Como las moléculas están formadas por la combinación de átomos, tenemos que:
la masa molecular en gramos es la suma de las masas atómicas en gramos que la componen.
La masa molecular en gramos contiene el numero de avogadro: 6.02 * 10²³ moléculas por masa molecular en gramos el valor de la masa en gramos de una molécula se halla al dividir la masa molecular en gramos sobre el número de Avogadro.
La masa molecular en gramos de cualquier especie química se llama gramo mol o simplemente mol. Un mol de cualquier especie química, atómica, iónica o molecular, contiene 6.02 * 10²³ partículas individuales.
El mol es una unidad o patrón de medida aceptado por el sistema internacional para medir la cantidad de sustancia.
La materia se presenta en cuatro estados de agregación molecular: solido, liquido, gaseoso y plasma. De acuerdo con la teoría cinética molecular, la materia se encuentra formada por pequeñas partículas llamadas moléculas y estas se encuentran animadas en movimiento, el cual cambia contantemente de dirección y velocidad. Debido a este movimiento las moléculas presentan energía cinética que tiende a separarlas, pero también tienen una energía potencial que tiende a juntarlas. Por tanto, el estado físico de una sustancia puede ser:
a)solido si la energía cinética es menor que la energía potencial (cohesión)
b)liquido si la energía cinética y potencial de sus moléculas son aproximadamente iguales
c)gaseoso si la energía cinética de las moléculas es mayor que su energía potencial.
En el estado sólido cada molécula está confinada en un espacio pequeño entre moléculas cercanas, por lo cual vibran sin cambiar prácticamente de lugar debido a su alta fuerza de cohesión. Sin embargo, si al solido se le suministra calor las moléculas lo absorben y lo transforman en energía cinética, que al aumentar disminuye la fuerza de cohesión y el sólido cambia de estado sólido a liquido. Si el liquido se calienta aun mas, las moléculas aumentan su energía cinética nulificando la fuerza de cohesión y se producirá un nuevo cambio del estado liquido al gaseoso; estado en el cual las moléculas se mueven libremente a gran velocidad de un lado a otro, chocan entre sí y con las paredes del recipiente que las contiene, y dan como resultado la denominada presión del gas.
El plasma se produce al aumentar la temperatura a más de 5000°C. Bajo estas condiciones las moléculas se rompen, los átomos chocan en forma violenta y pierden electrones, lo cual da origen a un gas extremadamente ionizado, mezcla de iones y electrones.
Este estado solo se presenta en las estrellas como el sol o en la explosión de bombas termonucleares, así como en los relámpagos, ya que en su trayectoria el 20% de las moléculas de aire se ionizan.
Cuando a una sustancia se le suministra calor, se altera su energía cinética y potencial como consecuencia del movimiento y las posiciones guardadas por las moléculas. Con ello se modificara la energía interna de la sustancia, pues esta es resultado de la energía cinética y potencial de las moléculas.
Tiene un firme sustentación en dos fenómenos muy importantes: uno es el denominado movimiento browniano, descubierto en 1827 por el científico escocés Robert Brown. El otro fenómeno es el de difusión.
El movimiento browniano se refiere al movimiento de partículas solidas contenidas en un liquido o en un gas, como resultado del movimiento caótico de las moléculas liquidas o gaseosas.
El movimiento de pequeñas partículas en suspensión, originado por los golpes de las partículas en movimiento caótico o desordenado, recibe el nombre de movimiento browniano. Este pone en manifiesto cómo se mueven las moléculas en una sustancia.
También se explica debido al movimiento caótico de las moléculas. Dicho movimiento se nota más en un gas, pues en un liquido las moléculas están situadas más cerca una de otras y las fuerzas de atracción entre ellas frenan la difusión. En un sólido, las fuerzas de atracción molecular son aún mayores que en los líquidos y la difusión transcurre mucho más despacio. Debido al fenómeno de difusión, cuando los líquidos se ponen en contacto, ambos se distribuyen uniformemente por todo el espacio común formando una mezcla homogénea. Esto sucede siempre y cuando los líquidos sean miscibles, es decir, que se puedan mezclar.
Las propiedades que presentan los cuerpos sin distinción reciben el nombre de propiedades generales, por tal motivo no permiten diferenciar una sustancia de otra.
A algunas de las propiedades generales de la materia también se les da el nombre de propiedades extensivas, pues su valor depende de la cantidad de materia, tal es el caso de la masa, el peso, el volumen, la inercia y la energía.
Todo cuerpo ocupa una porción de espacio llamado volumen. Un cuerpo grande ocupa mucho espacio, es decir, un gran volumen; mientras que uno chico tendrá un volumen menor.
Es la cantidad de materia contenida en un cuerpo.
El peso de un cuerpo representa la fuerza gravitacional con la que es atraída la masa de dicho cuerpo.
Es la oposición que presentan los cuerpos a variar su estado, ya sea de reposo o de movimiento. Una medida cuantitativa de la materia de la inercia de un cuerpo es su masa, pues la masa de un cuerpo es una medida de su inercia. Por tanto, a mayor masa, mayor inercia.
Es una propiedad que caracteriza la interacción de los componentes de un sistema físico que tiene la capacidad de realizar un trabajo.
El espacio ocupado por un cuerpo no puede ser ocupado por otro al mismo tiempo.
Propiedad de los cuerpos de recuperar su forma original una vez que desaparece la fuerza que ocasiona la deformación.
Las propiedades características permiten identificar a una sustancia de otra, pues cada una tiene propiedades que la distinguen de las demás.
Las propiedades características de la materia también reciben el nombre de propiedades intensivas, porque su valor es independiente de la cantidad de materia. Tal es el caso de la densidad de cualquier sustancia como es el agua, en la cual su densidad será la misma para 2 cm³ que para 10 litros o cualquier otra cantidad.
Como es el caso de la densidad, punto de fusión, solubilidad, índice de refracción, modulo de Young, organolépticas llamadas así porque se perciben con nuestros sentidos, entre otras.
Se refieran al comportamiento de las sustancias al combinarse con otras y a los cambios en su estructura intima como consecuencia de los efectos de diferentes clases de energía.
Se define como el cociente que resulta de dividir la masa de una sustancia dada entre el volumen que ocupa.
Es la temperatura a la cual una sustancia solida comienza a licuarse estando en contacto íntimo con el estado líquido resultante que se encontrara en equilibrio termodinámico, es decir, la misma temperatura. Cada sustancia funde y solidifica a la misma temperatura llamada punto de fusión.
El punto de fusión también es una propiedad característica o intensiva de la materia, pues independientemente de la cantidad de sustancia que se tenga, el punto de fusión será el mismo a una presión determinada, trátese de 1 gramo o de toneladas de dicha sustancia.
Para que un sólido pase a líquido necesite absorber la energía necesaria para destruir la unión entre sus moléculas, por tanto, mientras dura la fusión no aumenta la temperatura. El punto de fusión de una sustancia se eleva si aumenta la presión, aunque en el agua al incrementar la presión disminuye su punto de fusión.
El calor requerido para este cambio en el estado físico del agua sin que exista ningún cambio en la temperatura recibe el nombre de calor latente de fusión.
El punto de fusión de una sustancia siempre será el mismo a una presión determinada.
A una presión determinada la temperatura a la cual un líquido comienza a hervir se le llama punto de ebullición. Este se mantiene constante independientemente del calor suministrado al líquido, ya que si se aplica mayor cantidad de calor, habrá mas desprendimiento de burbujas sin cambio de temperatura en el liquido. El punto de ebullición de un liquido cuya presión de vapor al aumentar la temperatura llega a ser igual a la presión que se halla sometido el liquido, se caracteriza por el rápido cambio al estado gaseoso. Si el líquido se encuentra en un recipiente abierto, la presión que recibe es la atmosfera.
También el punto de ebullición es una propiedad característica o intensiva de la materia. Aunque el punto de ebullición de una sustancia es el mismo independientemente de su cantidad, es evidente que si es mucha sustancia, debe suministrarse más calor para alcanzar la temperatura a la cual comienza a hervir.
Al medir la temperatura del liquido en ebullición y la del gas, se observa que ambos estados tienen la misma temperatura, por eso se dice que coexisten en equilibrio termodinámico.
El punto de ebullición de una sustancia aumenta a medida que se eleva la presión recibida. A presión normal (1 atm = 760 mm de hg), el agua hierve y el vapor se condensa a 100°c, esta temperatura recibe el nombre de punto de ebullición del agua. Para que el agua pase de un líquido a vapor o de vapor a líquido, sin variar su temperatura, necesita un intercambio de 540 calorías por gramo. El calor requerido para cambiar de estado sin variar de temperatura se llama calor latente de vaporización del agua. El calor latente de vaporización permanece en un gas hasta que se convierte en líquido al realizar su condensación. El vapor de agua, al estar en contacto con el cristal de una ventana fría, cede su calor de vaporización y se condensa en gotas calentando ligeramente el cristal.
El punto de ebullición de una sustancia es igual a su punto de condensación.
Un liquido pasa al estado gaseoso cuando alcanza su punto de ebullición, pero también lo hace a temperaturas menores si se evapora, porque algunas moléculas de los líquidos se mueven con más velocidad debido a una mayor energía; cuando estas moléculas se encuentran cerca de la superficie libre del liquido, su energía les permite vencer las fuerzas de cohesión de las otras moléculas, escapan hacia el aire y producen el fenómeno llamado evaporación.
La evaporación de un líquido es más rápida si aumenta su temperatura, debido a que la energía cinética de las moléculas aumenta, escapando un mayor número de ellas.
Mientras mayor es el área de la superficie libre de un líquido, mayor es el número de moléculas evaporadas.
Es la cantidad de soluto en gramos que satura a 100 gramos de disolvente a una temperatura dada.
Es la mezcla homogénea de dos o más sustancias. Cada solución consta de dos partes; el solvente o disolvente y el soluto. El solvente es la sustancia que disuelve a otra. El soluto es la sustancia que se disuelve en el solvente.
a)liquidas: comprenden las de solido en liquido, liquido en liquido y la de gas en liquido
b)solidas: comprenden las de solido en solido y las de gas en solido
c)gaseosas: comprenden las de gas en gas.
La concentración está determinada por la masa del soluto contenida en una unidad de masa o de volumen de solvente. Se tiene una solución saturada cuando el solvente contiene la mayor cantidad de soluto que puede disolver a una temperatura y presión dadas; la solución es sobresaturada cuando existe una mayor concentración de soluto que la correspondiente a la saturación. Los conceptos de las soluciones concentradas y soluciones diluidas no están perfectamente definidos, pero se dice que es concentrada aquella solución cuya concentración se aproxima a la saturada, y diluida si su concentración es mucho menor a la saturada.
La solubilidad de una sustancia en otra depende de:
a)La semejanza en la composición y estructura química.
b)El tamaño de las partículas, pues a menor tamaño es mas rápida la disolución y es posible una mayor solubilidad
c)La temperatura ya que la solubilidad de un liquido en un liquido o de un sólido en un liquido aumenta al elevarse la temperatura
d)La agitación porque a mayor agitación mayor velocidad en la disolución
e)La presión influye notablemente en las soluciones de gases y líquidos.
El coeficiente de solubilidad de una sustancia es una propiedad característica pues al fijar una masa de 100 g de disolvente puede determinarse la cantidad máxima de soluto a disolverse en el.
La temperatura es el parámetro con mayor influencia en la solubilidad de una sustancia en otra. Los coeficientes varían en proporción directa con los incrementos de temperatura.
Las mezclas se obtienen cuando se unen en cualquier proporción dos o más sustancias que conservaran cada una de sus propiedades físicas y químicas, es decir, al formar la mezcla no se combinan químicamente.
Las mezclas pueden ser homogéneas si los componentes están distribuidos uniformemente.
En las mezclas heterogéneas los componentes no están distribuidos uniformemente.
Se usa para separar las partículas de sólidos insolubles en un líquido. este procedimiento también es usado cuando se desean separar dos líquidos insolubles entre si y que por su diferente densidad, después de estar en reposo, se dividen perfectamente con ayuda de un embudo de separación.
Se emplea para separar las partículas solidas insolubles mezcladas en un líquido.
Se usa cuando un sólido esta disuelto en un liquido, ya que al evaporarse este, queda cristalizado el sólido.
Se emplea para separar la crema de la leche, o bien, para deshidratarla.
La destilación se emplea para separar un líquido volátil de una mezcla, la cual se calienta hasta el punto de ebullición del componente volátil, a fin de condensar después del vapor. Esta destilación será fraccionada cuando en la mezcla existan varios líquidos con diferentes puntos de ebullición que se pueden separar uno en uno.
Se emplea para separar mezclas de sólidos en sólidos cuando sus partículas esta finamente divididas; para ello se busca un liquido que disuelva alguno de los sólidos, se filtra la solución y por evaporación se separa el sólido. Si el líquido disuelve a más de un sólido, estos pueden separarse enfriando la solución hasta que el sólido menos soluble se precipite y se pueda separar por filtración.
1.- Particula mas pequeña de la materia que puede entrar en combinacion quimica
2.-Sustancias que contienen solo atomos de una misma sustancia
3.- Sustancia formada por atomos de mas de una clase
4.- Estado de la materia en el cual la energia cinetica de sus moleculas es menor que la potencial
5.- Estado de la materia en el cual las energias cinetica y potencial de sus moleculas son aproximadamente iguales
6.- Estado de la materia en el cual la energia cinetica de las moleculas es mayor a la energia potencial
7.- Es un estado en el cual las moleculas se rompen originando un gas extremadamente ionizado, mezcla de iones y electrones
8.-Es el movimiento continuo de los atomos de una sustancia en forma de zig-zag
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