Materia, masa y volumen: propiedades, densidad y estados de la materia
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Punto 1: La materia
La materia
La materia es cualquier objeto, cuerpo, material o sustancia que tenga masa y volumen. Se encuentra en el universo y se presenta en tres estados: sólido, líquido y gaseoso. No todo es materia; hay ejemplos que no son materia: la luz, la electricidad, el sonido o el calor (son energía).
La masa
La masa es la cantidad de materia de un cuerpo (formada por átomos). La masa se mide con balanzas o básculas. La unidad fundamental del Sistema Internacional (S.I.) es el kilogramo (kg). Otras unidades comunes son el gramo (g), la libra y la onza.
El volumen
El volumen es el espacio que ocupa un cuerpo. Se mide mediante métodos matemáticos para figuras regulares (con fórmulas) o por el método de desplazamiento para cuerpos irregulares. Algunas unidades de medida son:
- S.I.: metro cúbico (m3)
- Otras: centímetro cúbico (cm3), litro (L), centilitro (cL), mililitro (mL)
Punto 2: Propiedades características
¿Qué son?
Las propiedades características identifican las sustancias y los materiales de los que están hechos los objetos. Para reconocer una sustancia es necesario investigar sus propiedades, ya que muchas de ellas son específicas de cada tipo de sustancia.
Algunas propiedades características
- Estado físico
- Dureza
- Densidad
- Conductividad eléctrica
- Volatilidad
- Punto de fusión
- Punto de ebullición
- Color y olor
- Solubilidad
- Maleabilidad y ductilidad
- Tenacidad
- Conductividad térmica
La densidad
La densidad es una propiedad característica que ayuda a identificar una sustancia. Se define como la masa por unidad de volumen. Por ejemplo: masa en 1 cm3, 1 m3 o 1 L.
Unidades comunes de densidad: kg/m3, g/cm3, g/L, entre otras.
Fórmulas relacionadas
- Para calcular la masa: m = d × V
- Para calcular la densidad: d = m / V
- Para calcular el volumen: V = m / d
Punto 3: Comparación de estados de la materia
| Propiedades | Sólido | Líquido | Gas |
|---|---|---|---|
| ¿Cómo es su masa? | Constante | Constante | Constante (en un sistema cerrado) |
| ¿Cómo es su volumen? | Constante | Constante (aproximadamente, son poco compresibles) | Variable (ocupa todo el recipiente) |
| ¿Cómo es su forma? | Constante | Variable (adopta la forma del recipiente) | Variable (adopta la forma del recipiente) |
Punto 4: Modelo cinético-molecular
| Sólido | Líquido | Gas | |
|---|---|---|---|
| El modelo cinético-molecular explica... | Partículas fijas, juntas y ordenadas. Tienen un movimiento de vibración y ocupan poco volumen. | Partículas más separadas que en el sólido. Tienen mayor movilidad y se deslizan unas respecto a otras. | Partículas muy separadas. Se pueden mover libremente y a gran velocidad. |
| Fuerzas de cohesión | Intensas | Intermedias | Casi nulas |
| Forma | Constante | Variable | Variable |
| Volumen | Constante | Constante | Variable |
| Densidad | Alta (en general) | Media (en general) | Muy baja |
Ideas clave de la teoría cinético-molecular
- Todas las sustancias y materiales están formados por partículas. Las partículas pueden ser moléculas o átomos.
- Las partículas ejercen entre sí fuerzas de atracción (o de cohesión) que las mantienen unidas. Estas fuerzas son muy grandes en los sólidos, moderadas en los líquidos e inexistentes en los gases.
- Las partículas que componen la materia están en movimiento constante. Las de los sólidos no están inmóviles, sino que vibran.
- La velocidad y la amplitud de la vibración de las partículas aumentan con la temperatura.
