Tema 1 — Propiedades específicas de la materia

Saberes previos: ¿Es posible determinar qué es una sustancia oliéndola o probándola? ¿Lo has hecho?

Desequilibrio cognitivo: Si alguna sustancia cambia de sólido a líquido, ¿pierde sus características iniciales?

La materia es todo lo que ocupa un lugar en el espacio. Tiene masa y volumen. Por ejemplo: una mesa, una montaña, el aire, una gota de agua, etc.

La materia se clasifica en:

1. Sustancia pura, aquella cuya composición no varía y no puede descomponerse sin perder sus propiedades; por ejemplo, los elementos químicos como el oro y los compuestos químicos como el agua;
2. Mezclas, que son los agregados físicos de sustancias en proporciones no definidas, es decir, en cantidades distintas; por ejemplo, la mezcla de agua con azúcar, mayonesa, ensalada de frutas, etc.

Propiedades de la materia: generales o extrínsecas

Son las características que poseen todos los tipos de materia y, por tanto, no permiten diferenciarlos. Por ejemplo: masa, forma, volumen.

Propiedades específicas o intrínsecas

Son propias de cada tipo de sustancia y permiten diferenciar unas de otras. Se clasifican en propiedades físicas, organolépticas y químicas.

Propiedades físicas

Son las que permiten identificar el tipo de materia, cuando, al aplicarlas, no varía su naturaleza. Estas son: estado físico, punto de ebullición, densidad, solubilidad, dureza, ductilidad, elasticidad y otras.

Estado físico

Un cuerpo puede estar en uno de los tres estados de la materia: sólido, líquido y gaseoso. Cada estado está determinado por la distancia entre las moléculas que forman ese cuerpo y por la energía que presentan.

Punto de fusión

Es el grado de temperatura a la que una sustancia cambia de estado sólido a líquido. Por ejemplo, para que una barra sólida de chocolate se haga líquida, necesita estar a 34 °C. El punto de fusión para convertir una barra de hierro en líquido es de 1539 °C.

Punto de ebullición

Es el grado de temperatura en la que toda la sustancia pasa de estado líquido a gaseoso. Por ejemplo, el agua hierve a nivel del mar a 100 °C.

Densidad

Es la relación que hay entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Se dice que un cuerpo es muy denso cuando, ocupando un pequeño volumen, tiene bastante masa. Por ejemplo, el agua de mar (por las sales disueltas) es más densa que el agua potable; el aire de la ciudad (por sus impurezas) es más denso que el aire del campo. Un kilogramo de oro es más denso que un kilogramo de madera, pues la densidad también tiene que ver con el grado de compactación.

Dureza

Es la resistencia que tiene una sustancia al ser rayada, partida o penetrada.

La dureza depende de la firme unión de las moléculas que componen un objeto.

Escala de dureza mineral (escala de Mohs)

Competencia socioemocional

Si algún día quieres convertirte en un gran artista y hacer esculturas, o en un famoso ingeniero espacial, conocer las propiedades físicas de la materia (como dureza, densidad, elasticidad, etc.) te va a permitir explorar tu creatividad y lograr tus metas. Contesta: ¿cuál de estas facetas te interesa o llama la atención?, ¿por qué?

Preguntas abiertas

Respuesta orientativa: Hasta cierto punto sí (olfato y gusto identifican algunas), pero no es seguro; muchas sustancias tóxicas no se reconocen así. Las propiedades organolépticas son útiles pero no únicas.

Respuesta orientativa: No pierde su naturaleza química, solo cambia su estado físico (las moléculas son las mismas).

Diagrama 1

Clasificación de la materia.

classDiagram
  class Materia
  Materia <|-- SustanciaPura
  Materia <|-- Mezcla
  class SustanciaPura {
    Elementos (oro)
    Compuestos (agua)
  }
  class Mezcla {
    Homogeneas
    Heterogeneas
  }

Diagrama 2

Escala de Mohs de dureza mineral.

flowchart LR
  Talco --> Yeso --> Calcita --> Fluorita --> Apatita --> Ortosa --> Cuarzo --> Topacio --> Corindon --> Diamante

Tablas

Glosario

• materia: Todo lo que ocupa lugar y tiene masa.
• sustancia pura: Materia con composición fija (elemento o compuesto).
• mezcla: Combinación física de sustancias en proporciones variables.
• punto de fusión: Temperatura a la que un sólido se vuelve líquido.
• punto de ebullición: Temperatura a la que un líquido pasa a gas.
• densidad: Masa por unidad de volumen (ρ = m/V).
• dureza: Resistencia de un material a ser rayado o penetrado.
• escala de Mohs: Escala de dureza relativa de los minerales (1 talco - 10 diamante).