Química Fundamental: Materiales, Propiedades y Transformaciones de la Materia

Los Materiales: Composición y Tipos

Los materiales son un conjunto de elementos que pueden transformarse y agruparse. Estos elementos pueden tener una naturaleza virtual, real o totalmente abstracta.

Tipos de Materiales

Materiales Naturales

Son aquellos que se encuentran en la naturaleza y se clasifican según su origen: vegetal o mineral.

• Madera
• Piedra
• Algodón
• Lana

Materiales Artificiales

Son aquellos creados por los seres humanos.

• Plástico
• Papel
• Cartón
• Vidrio

Propiedades de los Materiales

Cada material es diferente y posee cualidades distintivas, conocidas como propiedades.

• Dureza
• Fragilidad
• Flexibilidad
• Transparencia

Cambios en los Materiales

Cambios Físicos

Ocurren cuando los materiales cambian de forma, se cortan, se estiran o se rayan. Un ejemplo claro es el agua cuando cambia de estado: al congelarse se transforma en hielo, pero sigue siendo agua.

Cambios Químicos

Se producen cuando una sustancia se transforma en otra diferente. Ejemplos incluyen cuando se enciende una vela y quema el papel, cuando una estatua de bronce se oxida y se pone verde, o cuando la masa se convierte en pan, lo que representa un cambio químico.

Mezclas

Son un sistema material formado por dos o más componentes unidos, pero no alterados químicamente.

Tipos de Mezclas

Mezclas Homogéneas

También conocidas como disoluciones, en estas el soluto (es decir, la sustancia que se disuelve, ya sea líquida o gaseosa) se dispersa en el disolvente en partículas de tamaño muy reducido.

Mezclas Heterogéneas

También conocidas como suspensiones, se caracterizan por poseer partículas de gran tamaño, de tal forma que algunas pueden distinguirse a simple vista.

Cambios de Estado Físico de la Materia

Estos incluyen: sublimación progresiva, fusión y evaporación.

Sublimación Progresiva

Es la transformación directa de una sustancia del estado sólido al estado gaseoso, sin pasar por un estado líquido intermedio, al aplicarle calor. Ejemplo:

Hielo (agua en estado sólido) + temperatura = vapor (agua en estado gaseoso)

Fusión

Es la transformación de una sustancia del estado sólido al estado líquido al aplicarle calor. Es importante diferenciarla del punto de fusión, que es la temperatura específica a la cual ocurre este cambio para cada sustancia. Ejemplos:

Cobre sólido + temperatura = cobre líquido.

Cubo de hielo (sólido) + temperatura = agua (líquida).

El calor acelera el movimiento de las partículas del hielo, lo que provoca que se derrita y se convierta en agua líquida.

Evaporación

Es la transformación de las partículas de la superficie de un líquido en gas, por la acción del calor. Este cambio ocurre de forma natural, a temperatura ambiente, en algunas sustancias líquidas como el agua, el alcohol y otras.

Ejemplo: Cuando te lavas las manos y las pones bajo una máquina de aire caliente, estas se secan.

Sin embargo, si se aplica mayor temperatura, la evaporación se intensifica y puede transformarse en ebullición.

Ebullición

Es la transformación de todas las partículas de un líquido en gas por la acción del calor aplicado.

En este caso, también existe una temperatura específica para cada sustancia a la cual se produce la ebullición, conocida como punto de ebullición.

Ejemplos: El agua tiene su punto de ebullición a los 100 ºC, y el alcohol a los 78 ºC. (El término 'hervir' es una forma común de referirse a la ebullición).