La materia está en todas partes: nos rodea e incluso nosotros mismos somos materia. Podríamos decir que es el material del que están hechos todos los seres y todas las cosas… pero dicho así, no termina de quedar muy claro qué es la materia ¿verdad?
Por eso vamos a explicarte muy claramente, del modo más sencillo posible, qué es la materia, cuáles son sus características y sus propiedades.
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¿Qué es la materia?
Según el diccionario de la RAE:
La materia es la realidad espacial y perceptible por los sentidos de la que están hechas las cosas que nos rodean y que, con la energía, constituye el mundo físico.
Todo lo que ocupa un espacio, es decir que tiene un volumen, y posee una masa cuantificable, es materia.
Antes de seguir con nuestra explicación, vamos a refrescar estos dos conceptos, el de masa y volumen:
- LA MASA es la cantidad de materia de un cuerpo, y se mide en kilogramos (kg). Esta cantidad de materia se mide mediante su inercia, que es la resistencia que opone la materia a modificar su estado de movimiento.
- EL VOLUMEN es la extensión de un cuerpo en tres dimensiones, largo, ancho y alto, y se mide en metros cúbicos (m³).
De qué está hecha la materia
Todas las cosas y los seres vivos estamos compuestos por átomos y moléculas que forman la materia.
El átomo es la unidad constituyente más pequeña y estable que mantiene todas las propiedades de un elemento.
Es decir que es la parte de materia más pequeña que puede ser medida. Los tipos de átomos que existen son 118, y están reflejados en la Tabla Periódica de los Elementos. Estos átomos son distintos entre sí, según la cantidad o la distribución de sus partículas subatómicas, que son de tres tipos:
- Electrones (carga negativa)
- Protones (carga positiva)
- Neutrones (carga neutra)
La molécula es una agrupación definida y ordenada de átomos que constituye la porción más pequeña de una sustancia pura y conserva todas sus propiedades.
Por ejemplo, una molécula de agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno (H2O).
Origen de la materia
Para saber cómo se originó la materia tenemos que remontarnos al origen del universo. Según la teoría del Bing Bang, originariamente el universo era una partícula hiperconcentrada que contenía toda la energía y toda la materia que conocemos acumulada. Esta enorme acumulación era muy inestable, y como consecuencia hace aproximadamente 13 800 millones de años se produjo una explosión gigantesca que liberó una enorme cantidad de calor y comenzó el proceso de expansión (y enfriamiento) del universo.
A medida que la temperatura disminuía, las partículas subatómicas (protones, neutrones y electrones) comenzaron a combinarse formando átomos, dando origen a todos los elementos que conocemos.
Clases de materia
La materia puede presentarse de diferentes modos:
- Sustancia pura: está compuesta por un solo tipo materia con una composición fija. A su vez puede clasificarse en: elementos, que son las sustancias puras que no pueden descomponerse en otras más sencillas, y están reunidos en la Tabla Periódica de los Elementos; y compuestos, que son sustancias formadas por la combinación de dos o más elementos.
- Mezclas: son uniones de sustancias puras en las que la estructura de cada sustancia no cambia, permaneciendo sus propiedades físicas constantes. Se clasifican en: homogéneas, cuando los componentes no son identificables a simple vista; o heterogéneas, cuando se pueden identificar los componentes a simple vista, como en el caso de una mezcla de agua y aceite.
Propiedades de la materia
Propiedades generales o extrínsecas
Son las propiedades que presentan todos los materiales básicos sin distinción, y por lo tanto no permiten diferenciar unos de otros. Son las siguientes:
- Extensión: los objetos ocupan un espacio determinado, porque los átomos no pueden ocupar el mismo espacio en el mismo instante de tiempo. La extensión de la materia es la cantidad de espacio que ocupa, ya que tiene un principio y un fin. La extensión se mide en unidades de distancia, como el metro (m), el kilómetro (km), el centímetro (cm), etc.
- Masa: es la cantidad de materia de un cuerpo, y se mide en kilogramos (kg). Esta cantidad de materia se mide mediante su inercia, que es la resistencia que opone la materia a modificar su estado de movimiento.
- Peso: es la medida de la fuerza que la gravedad ejerce sobre los objetos. Se mide en Newtons (N). Es una magnitud vectorial, que tiene sentido y dirección, y no debemos confundirla con la masa, porque son dos magnitudes físicas diferentes. La masa de un cuerpo es una propiedad intrínseca del mismo, la cantidad de materia, independiente de la intensidad del campo gravitatorio y de cualquier otro efecto.
- Volumen: es la extensión de un cuerpo en tres dimensiones, largo, ancho y alto, y se mide en metros cúbicos (m³).
- Elasticidad: es la propiedad que permite a los cuerpos de recuperar su forma luego de ser sometidos a una fuerza externa que los haya obligado a perderla. Los elementos que recuperan su forma una vez eliminada la fuerza externa son los elementos elásticos, los que en cambio se fracturan en pedazos más pequeños son los elementos frágiles.
- Inercia: es la resistencia que opone la materia a modificar su estado de movimiento, ya sea cambios en la velocidad o en la dirección del mismo. Por lo tanto un cuerpo conserva su estado de reposo relativo o movimiento rectilíneo uniforme relativo si no hay una fuerza que, actuando sobre él, logre cambiar su estado de movimiento.
- Porosidad: Los espacios vacíos entre las partículas que forman la materia.
- Impenetrabilidad: es la imposibilidad de que dos cuerpos distintos ocupen el mismo espacio simultáneamente.
Propiedades específicas o intrínsecas
Son aquellas propiedades que no dependen de la cantidad de materia que se trate, es decir que son independientes de la masa. Estas propiedades nos permiten diferenciar un material de otro:
- Densidad: es una magnitud escalar que mide la cantidad de masa que hay en un determinado volumen de sustancia. En otras palabras, es la relación entre su masa y su volumen. Te lo hemos explicado con más detalle y ejemplos aquí: ¿Qué es la densidad?
- Dureza: es la resistencia que ejerce la materia frente a las alteraciones físicas como la penetración, el rayado o la abrasión.
- Maleabilidad: es la propiedad de adquirir una deformación mediante una compresión sin romperse. A diferencia de la ductilidad, que permite la obtención de hilos, la maleabilidad favorece la obtención de delgadas láminas del material usado.
- Ductilidad: es una propiedad que presentan algunos materiales, como las aleaciones metálicas o materiales asfálticos, los cuales bajo la acción de una fuerza, pueden deformarse plásticamente de manera sostenible sin romperse, permitiendo obtener alambres o hilos de dicho material.
- Tenacidad: es la energía de deformación total que es capaz de absorber o acumular un material antes de alcanzar la rotura en condiciones de impacto. En otras palabras es la resistencia que ofrecen los cuerpos a romperse o deformarse cuando se les golpea.
- Fragilidad: es la capacidad de un material de fracturarse debido a su escasa o nula deformación permanente. Es decir la tendencia a romperse o fracturarse.
- Punto de ebullición: es la temperatura a la que una sustancia pasa del estado líquido al estado gaseoso.
- Punto de fusión: es la temperatura a la que una sustancia pasa del estado sólido al líquido.
- Solubilidad: es la propiedad que tienen algunas sustancias de disolverse en un líquido a una temperatura determinada.
Propiedades químicas
Son aquellas propiedades que se observan cuando las sustancias reaccionan, es decir, cuando se rompen o se forman enlaces químicos entre los átomos, formándose con la misma materia sustancias nuevas distintas de las originales.
Entre las propiedades químicas de la materia podemos citar:
- Corrosividad (de los ácidos) y causticidad (de las bases): es la tendencia al deterioro de un material como consecuencia de un ataque electroquímico que recibe de su entorno. En otras palabras, la tendencia general que tienen los materiales a buscar su forma de mayor estabilidad o de menor energía interna.
- Energía calórica: es la cantidad de energía por unidad de masa o unidad de volumen de materia que se puede desprender al producirse una reacción química de oxidación.
- Reactividad: la materia puede ser más o menos reactiva, es decir, más o menos propensa a combinarse con otras sustancias.
- Inflamabilidad: algunas sustancias pueden generar una explosión en presencia de fuentes de calor o reacciones químicas.
- Otras propiedades químicas son la radioactividad, la acidez, la alcalinidad.
Propiedades físicas
Las propiedades físicas de la materia son las que se manifiestan en los procesos físicos, que pueden cambiar su forma pero no su composición química. Ejemplos de propiedades físicas son algunas que hemos ya visto como el punto de fusión, el punto de ebullición, y el estado de agregación más conocido como estados de la materia, que veremos a continuación:
Estados de la materia
Los estados de agregación de la materia, o más simplemente los estados de la materia, son las distintas fases o estados de agregación en los que puede encontrarse la materia, dependiendo del tipo y de la intensidad de las fuerzas de unión que existan entre sus partículas (átomos, moléculas, iones.)
Las partículas que forman la materia se agrupan de maneras diferentes; estas diferencias dan lugar a que la materia se pueda encontrar en distintos estados. Los que se producen de forma natural son cuatro: sólido, líquido, gaseoso y plasmático. Hay otros estados que pueden encontrarse en situaciones creadas en un laboratorio, como el condensado de Bose-Einstein, pero vamos a explicaros muy bien cada uno en este artículo:
ESTADOS DE LA MATERIA, explicación con imágenes
El tema de la materia es muy amplio, pero por esta vez nos detenemos aquí, ¡hemos aprendido mucho!
