Fundamentos de Química: Explorando la Materia y sus Elementos

Conceptos Fundamentales de la Materia

Propiedades de la Materia

La materia posee diversas características que nos permiten describirla y clasificarla. Estas se dividen principalmente en:

• Propiedades Físicas

  Son aquellas que no alteran la identidad de la materia, es decir, no forman nuevas sustancias. Por lo tanto, la materia no pierde sus propiedades intrínsecas, solo cambia de forma o estado de agregación (sólido, líquido, gaseoso).

• Propiedades Químicas

  Son aquellas que cambian la identidad de la materia. Esto significa que una sustancia tiene la capacidad de transformarse en otra u otras sustancias diferentes al reaccionar con otros elementos o compuestos.

• Propiedades Intensivas

  Son las que no dependen de la cantidad de materia que se esté considerando. Son características intrínsecas de la sustancia y no varían con el tamaño de la muestra. Ejemplos incluyen la densidad, el punto de fusión, el punto de ebullición y el color.

• Propiedades Extensivas

  Son aquellas que sí dependen de la cantidad de materia presente. Varían con el tamaño o la extensión de la muestra. Ejemplos son la masa, el volumen y la longitud.

Clasificación de la Materia

• Sistema Homogéneo

  Se caracterizan por estar constituidos por una sola fase, lo que significa que sus propiedades y composición son uniformes en toda su extensión. A simple vista, no se distinguen sus componentes.

• Sustancia Pura

  Es un material homogéneo cuya composición química es invariable y definida. No puede ser fraccionada en otras sustancias por métodos físicos. Se subdividen en:

  • Sustancia Simple

    No se pueden descomponer en otras sustancias más sencillas. Están formadas por átomos de un mismo elemento químico (ej. O₂, Fe).

  • Sustancia Compuesta

    Aquellas que se pueden descomponer en otras sustancias más simples mediante métodos químicos. Están formadas por átomos de diferentes elementos unidos químicamente (ej. H₂O, NaCl).

• Solución

  Es un sistema homogéneo formado por dos o más sustancias puras (soluto y solvente) que se mezclan a nivel molecular. Son transparentes, estables y no producen precipitaciones. Pueden ser fraccionables por métodos físicos (ej. destilación).

• Sistema Heterogéneo

  Están formados por al menos dos fases, lo que significa que sus propiedades y composición no son uniformes en toda su extensión. Sus componentes pueden distinguirse a simple vista o con ayuda de un microscopio. Dentro de las mezclas heterogéneas podemos clasificar las dispersiones groseras (suspensiones) y las dispersiones finas (coloides).

Metales y No Metales: Propiedades Distintivas

Metales

• Propiedades Físicas

  La mayoría son sólidos a temperatura ambiente, con la notable excepción del mercurio (Hg) que es líquido. Son excelentes conductores eléctricos y térmicos, y presentan un brillo metálico característico. Algunos son de color gris (ej. hierro), el cobre es rojizo y el oro es amarillo. Generalmente, tienen altos puntos de fusión y ebullición, y suelen ser duros y resistentes. Poseen maleabilidad (capacidad de formar láminas) y ductilidad (capacidad de formar hilos) al someterse a deformación.

• Propiedades Químicas

  Suelen tener valencias positivas, ya que tienden a perder electrones en las reacciones químicas, formando cationes (iones con carga positiva). Tienen una alta capacidad de combinarse con no metales para formar compuestos iónicos.

No Metales

• Propiedades Físicas

  A temperatura ambiente, los no metales pueden encontrarse en los tres estados de agregación: algunos son gaseosos (ej. oxígeno, nitrógeno), otros son líquidos (ej. bromo) y varios son sólidos (ej. carbono, azufre). Generalmente, son malos conductores eléctricos y térmicos (excepto el grafito, una forma alotrópica del carbono). Tienen bajos puntos de fusión y ebullición y, en estado sólido, suelen ser frágiles y quebradizos.

• Propiedades Químicas

  Tienen la capacidad de atraer electrones en las reacciones químicas, por lo que forman aniones (iones con carga negativa) al reaccionar con metales. Se les denomina formadores de sales (al combinarse con metales) y pueden combinarse con otros elementos de la tabla periódica, incluso con otros no metales (formando compuestos covalentes).

Propiedades Específicas de los Materiales

• Maleabilidad

  Es la propiedad de un material de poder ser deformado y extendido en láminas delgadas sin romperse. Esta característica es común en muchos metales.

• Ductilidad

  Es la propiedad de un material de poder ser estirado y transformado en hilos o alambres finos sin romperse. También es una propiedad característica de los metales.

• Conductividad Eléctrica

  Es la capacidad de un material para permitir el paso de la corriente eléctrica. En los metales, esto se debe a la presencia de electrones libres que pueden moverse a través de la estructura.