Propiedades de la Materia

  PROPIEDADES DE LA MATERIA 

La composición de la materia se define como las partes o componentes de una muestra y sus propiedades relativas. Estas propiedades son las cualidades y los atributos que se pueden utilizar para diferenciar e identificar una muestra de materia de otra. Entre estas propiedades podemos mencionar las propiedades física y las químicas, las propiedades intensivas y extensivas. 

Propiedades físicas y químicas

 Las propiedades físicas se pueden medir y observar sin que se modifique la composición o identidad de la sustancia. Por ejemplo, es posible medir el punto de fusión del hielo al calentar un bloque de hielo y registrar la temperatura en la que se convierte en agua. El agua difiere del hielo sólo en su aspecto, no en su composición, de modo que se trata de un cambio físico; es posible congelar el agua para obtener de nuevo hielo. De esta manera, el punto de fusión de una sustancia es una propiedad física. De manera similar, cuando se afirma que el helio gaseoso es más ligero que el aire se hace referencia a una propiedad física. Ejemplos de propiedades físicas: el cambio de estado, la deformación, densidad, punto de fusión, punto de ebullición, dureza, coeficiente de solubilidad, índice de refracción, elasticidad, propiedades organolépticas (sabor, olor, color), etc.

 Las propiedades químicas son aquellas que se observan cuando se produce un cambio químico (reacción), es decir, cuando se forman con la misma materia sustancias nuevas diferentes a las originales. O sea, una propiedad química es la capacidad, o incapacidad, de una muestra de materia para experimentar un cambio en su composición bajo ciertas circunstancias. Por ejemplo, cuando el hidrógeno se quema en presencia de oxígeno para formar agua, hay una reacción química, la combustión. Con esta reacción, desaparecen las sustancias químicas originales, el hidrógeno y el oxígeno, y queda otra sustancia química distinta, el agua. Cada vez que se cuece un huevo, ocurre un cambio químico. Cuando se someten a temperaturas cercanas a 100 ºC, la yema y la clara experimentan cambios que no sólo modifican su aspecto físico, sino también su composición química. Después, al comerse, el huevo se modifica de nuevo, por efecto de sustancias del cuerpo humano llamadas enzimas. Esta acción digestiva es otro ejemplo de un cambio químico. Lo que ocurre durante la digestión depende de las propiedades químicas de las enzimas y los alimentos. Ejemplos de propiedades químicas: corrosividad, energía calórica, acidez, reactividad, etc. 

 Propiedades intensivas y extensivas Todas las propiedades de la materia que se pueden medir corresponden a una de dos categorías adicionales: propiedades extensivas y propiedades intensivas. El valor medido de una propiedad extensiva depende de la cantidad de materia que se considere. 

 Algunos ejemplos son: masa, volumen, peso, inercia, energía, duración en el tiempo, compresibilidad, cantidad de calor absorbido o dado, etc.

 La masa es la cantidad de materia en una muestra dada de una sustancia. Más materia significa más masa. El volumen es longitud elevada al cubo. 11 Pre-Ingreso Química 2015 

 Los valores de una misma propiedad extensiva pueden sumarse. Por ejemplo, dos monedas de cobre tienen la misma masa combinada que la suma de las masas de cada moneda, en tanto que la longitud de dos canchas de tenis es la suma de las longitudes de ambas canchas. 

 El valor de una cantidad extensiva depende de la cantidad de materia. El valor medido de una propiedad intensiva no depende de la cantidad de materia que se considere. Estas propiedades suelen estar asociadas con el estado de la materia. 

 Algunos ejemplos son: densidad, punto de fusión, punto de ebullición, peso específico, forma cristalina, dureza, elasticidad, índice de refracción, color, olor, sabor, etc. 

 La densidad es la masa de una sustancia dividida por su volumen. Depende de la temperatura a la cual se mide. 

 La masa, el volumen y la longitud son propiedades aditivas, esto es, se pueden sumar. Otras propiedades intensivas no son aditivas, por ejemplo, la temperatura. Suponga que se tienen dos matraces llenos de agua que está a la misma temperatura. Si se combinan para tener un solo volumen de agua en un matraz más grande, la temperatura de este mayor volumen de agua será la misma que en los dos matraces separados.

En más concreto orden

Propiedades físicas

Las propiedades físicas de la materia son observadas o medidas, sin requerir ningún conocimiento de la reactividad o del comportamiento químico de la sustancia, sin la alteración de su composición o de su naturaleza química.

Los cambios en las propiedades físicas de un sistema describen sus transformaciones y su evolución temporal entre estados instantáneos. Existen algunas características que no se puede determinar en forma clara si corresponden a propiedades o no, como el color: puede ser visto y medido, pero lo que cada persona percibe es una interpretación particular.

A estas propiedades basadas en hechos físicos reales pero sujetos a aspectos secundarios se las llama supervenientes. Excluyéndolas, la siguiente lista expone algunos ejemplos de propiedades físicas de la materia.

• 
  Textura: Capacidad determinada por medio del tacto, que expresa la disposición en el espacio de las partículas del cuerpo.
• 
  Elasticidad: Capacidad de los cuerpos para deformarse al aplicarse una fuerza, y luego recuperar su forma original.
• 
  Punto de fusión: Punto de temperatura al que, luego de descender de él, el cuerpo pasa del estado líquido al sólido.
• 
  Punto de ebullición: Punto de temperatura al que, una vez superado, el cuerpo pasa del estado líquido al gaseoso.
• 
  Fragilidad: Propiedad de ciertos cuerpos de romperse sin que se deforme previamente.
• 
  Dureza: Resistencia que opone un material al ser rayado.
• 
  Conductibilidad: Propiedad de algunas sustancias para conducir electricidad y calor.
• 
  Ductilidad: Propiedad de los materiales que se pueden hacer hilos y alambres.
• 
  Temperatura: Medida de grado de agitación térmica de las partículas del cuerpo.
• 
  Solubilidad: Capacidad que tienen las sustancias de disolverse.

Fuente: https://www.ejemplos.co/20-ejemplos-de-propiedades-fisicas-y-quimicas-de-la-materia/#ixzz6b3v1VAaJ

Propiedades químicas

Las propiedades químicas de la materia son las que hacen al cambio de composición de la materia. La exposición de cualquier materia a una serie de reactivos o de condiciones particulares puede reaccionar y cambiar su estructura. Estos cambios podrán ser de mayor o menor peligro, y una gran cantidad de ensayos de laboratorio se hacen para prevenir eventuales transformaciones ligadas a esto.

A continuación se ejemplifican y explican algunos ejemplos de propiedades químicas de la materia:

• 
  pH: Propiedad química que sirve para medir la acidez de una sustancia o disolución.
• 
  Estado de oxidación: Grado por el que un átomo se oxida.
• 
  Poder calorífico: Cantidad de energía que se desprende al producirse una reacción química.
• 
  Estabilidad química: Capacidad de una sustancia de evitar reaccionar con otras.
• 
  Alcalinidad: Capacidad de una sustancia para neutralizar ácidos.
• 
  Corrosividad: Grado de corrosión que puede ocasionar una sustancia.
• 
  Inflamabilidad: Capacidad de una sustancia de iniciar una combustión al aplicársele calor a suficiente temperatura.
• 
  Reactividad: Capacidad de una sustancia para reaccionar en presencia de otras.
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  Combustión: La oxidación rápida, que se produce con desprendimiento de calor y de luz.
• 
  Potencial de ionización: Energía necesaria para separar a un electrón de un átomo.

Fuente: https://www.ejemplos.co/20-ejemplos-de-propiedades-fisicas-y-quimicas-de-la-materia/#ixzz6b3vH5QZL

Ejemplos de propiedades intensivas

1. Temperatura: La cantidad de calor en una sustancia. Se mide en grados. Por ejemplo: “Esta muestra de agua tiene una temperatura de 32 grados Celsius“. En el ejemplo no se especifica la cantidad de agua porque las propiedades intensivas no cambian con la cantidad. Si la muestra es de dos litros la temperatura será la misma que si la muestra es de 200 cm3.
2. Temperatura de ebullición: También llamado punto de ebullición. Es la temperatura máxima a la que puede llegar una sustancia en estado líquido. Si la sustancia supera esa temperatura, estará en estado gaseoso. Por ejemplo: la temperatura de ebullición del agua es de 100 grados C.
3. Temperatura de fusión o punto de fusión: Temperatura a la que una sustancia pasa de estado sólido a líquido. En general el punto de fusión es igual al punto de congelación (por ejemplo, para el agua, el punto de fusión y el punto de congelación es 0 grados). Sin embargo, al algunas excepciones como el agar-agar. Ejemplo: el punto de fusión de la plata es de 961 grados.
4. Presión: Es una magnitud física que mide la proyección de fuerza en una dirección perpendicular por unidad de superficie. Se mide en pascales o newtons. Cuando se mide la presión atmosférica (la presión que ejerce la atmósfera sobre la tierra) se mide en hectopascales (hPa) que es igual a 100 pascales. Ejemplo: la presión el día de hoy en esta localidad es de 1013 hectopascales.
5. Volumen específico: Aunque el volumen es una propiedad extensiva, el volumen específico es una propiedad intensiva porque es el volumen ocupado por una unidad de masa de un material. Es la magnitud inversa a la densidad. Se mide en unidades de volumen por una unidad de masa. Por ejemplo, metros cúbicos por kilogramo. Por ejemplo: el volumen específico del agua a 20 grados es de 0,001002 m3/kg.
6. Densidad: Es la magnitud de la cantidad de masa en un determinado volumen. Es decir que la densidad de un cuerpo es la razón entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Por ejemplo: la densidad del aceite de girasol es de 0,891 g/cm3.
7. Color: Se refiere al aspecto que tiene una sustancia ante el ojo humano. Por ejemplo, el color de la madera puede ser anaranjado, marrón o cobrizo.
8. Sabor: En química pocas veces se trabaja con el sabor de las sustancias, ya que muchas de ellas son tóxicas. Sin embargo, es importante recordar que es una de las propiedades intensivas de las sustancias. Por ejemplo: el sabor del limón es ácido.
9. Compresibilidad: Es la capacidad de la materia de disminuir de volumen al someterla a una presión o compresión determinada.
10. Concentración: Dada una solución, la concentración es la proporción entre la cantidad de soluto (la sustancia en menor proporción, habitualmente un sólido) y la cantidad de disolvente (sustancia que disuelve). Cuanto mayor es la cantidad de soluto en comparación con la de disolvente, se dice que la solución es más concentrada. Cuando menor es la cantidad de soluto en comparación con la de disolvente, se dice que la solución está más diluida.
11. Índice de refracción: Es el cociente entre la velocidad de la luz y la velocidad de la luz en la sustancia de la que calculamos el índice. Es decir que cuando más rápidamente pase la luz por esa sustancia, menor será el índice de refracción. El índice de refracción del vacío es 1, el índice de refracción del aire es de 1,0002926, el índice de refracción del diamante es de 2,42.
12. Tensión superficial: Es una propiedad de los líquidos. Es la capacidad de algunos líquidos de impedir aumentar su superficie. La tensión superficial es la fuerza que actúa tangencialmente por unidad de longitud en el borde de una superficie de un líquido en equilibrio. A la tensión superficial se debe que se formen gotas de agua y que el agua no se extienda por toda una superficie. El agua tiene una tensión superficial de 72,75, mientras que otros líquidos tienen tensiones superficiales menores, como la acetona (23,70) o el alcohol etílico (22,75).
13. Elasticidad: Es la capacidad de algunos materiales de volver a su forma original luego de haber sufrido deformaciones como consecuencia de una fuerza externa.

Ejemplos de propiedades extensivas

14. Peso: Es una medida de fuerza. Es la fuerza gravitatoria que actúa sobre un objeto. Sobre la superficie terrestre, el peso de un objeto es igual a su masa. Sin embargo, el peso del mismo cuerpo en la Luna será muy inferior, mientras que su masa seguirá siendo la misma. Es una magnitud vectorial.
15. Masa: Es la cantidad de materia de un cuerpo. Para medirla se utiliza, igual que con el peso, el kilogramo. Es una magnitud escalar.
16. Volumen: Es la extensión de un objeto en tres dimensiones. Es una magnitud derivada de la longitud. Las unidades de volumen más utilizadas son el litro y los centímetros cúbicos (cm3). Un litro son 1.000 cm3.
17. Energía potencial: Dentro de un sistema físico, la energía potencial de un objeto es la energía almacenada según su posición. Por ejemplo, un ladrillo colgando de una soga a dos metros de altura tiene la energía potencial de su caída, en caso de que la soga se corte. Dado que la energía potencial depende del peso, la masa y el volumen, es una propiedad extensiva.
18. Inercia: La inercia es la capacidad de un objeto de permanecer en estado de reposo o de movimiento. Todo estado de reposo (inmovilidad) o movimiento es siempre relativo, ya que depende del punto de vista del observador.
19. Longitud: De la misma forma que el volumen cambia con la cantidad de materia, también lo hace la longitud. Es la distancia entre dos puntos, pero medida en sólo una dimensión, a diferencia del volumen que se mide en tres (longitud, ancho, profundidad).
20. Capacidad calorífica: Es la cantidad de calor que permite variar en un grado la temperatura de un cuerpo. Depende de la cantidad de sustancia ya que, por ejemplo, es necesario más calor para calentar un litro de agua que medio litro de agua.

Fuente: https://www.ejemplos.co/20-ejemplos-de-propiedades-intensivas-y-extensivas/#ixzz6b3vjozwP

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