martes, 18 de noviembre de 2008

la materia

Denominamos materia a todo aquello que podemos percibir con nuestros sentidos, es decir, todo lo que podemos ver, oler, tocar, oír o saborear es materia. Toda la materia está formada por átomos y moléculas.
Un cuerpo es una porción de materia, delimitada por unas fronteras definidas, como un folio, el lápiz o la goma de borrar; varios cuerpos constituyen un sistema material.Las distintas formas de materia que constituyen los cuerpos reciben el nombre de sustancia. El agua, el vidrio, la madera, la pintura ... son distintos tipos de sustancias.
En este tema estudiaremos las propiedades de la materia y las sustancias.Denominamos materia a todo aquello que podemos percibir con nuestros sentidos, es decir, todo lo que podemos ver, oler, tocar, oír o saborear es materia. Toda la materia está formada por átomos y moléculas.
Un cuerpo es una porción de materia, delimitada por unas fronteras definidas, como un folio, el lápiz o la goma de borrar; varios cuerpos constituyen un sistema material.Las distintas formas de materia que constituyen los cuerpos reciben el nombre de sustancia. El agua, el vidrio, la madera, la pintura ... son distintos tipos de sustancias.
En este tema estudiaremos las propiedades de la materia y las sustancias.Además de masa, los cuerpos tienen una extensión en el espacio, ocupan un volumen. El volumen de un cuerpo representa la cantidad de espacio que ocupa su materia y que no puede ser ocupado por otro cuerpo, ya los cuerpos son impenetrables.La masa es una propiedad general de la materia, es decir, cualquier cosa constituida por materia debe tener masa.
Además es la propiedad de la materia que nos permite determinar la cantidad de materia que posee un cuerpo. La mesa tiene más masa que la silla en la que te sientas porque tiene más materia, el lápiz contiene menos materia que la libreta y, por tanto, tiene menos masa.
Aunque no es lo mismo, el peso y la masa son proporcionales, de forma que al medir uno se puede conocer la otra y, de hecho, en el lenguaje corriente, ambos conceptos se confunden.
El volumen también es una propiedad general de la materia y, por tanto, no permite distinguir un tipo de materia, una sustancia, de otra, ya que todas tienen un volumen.
Cuando un cuerpo está hueco o posee una concavidad, ésta puede rellenarse con otra sustancia. Así una botella o un vaso se pueden llenar de un líquido o de aire. El volumen de líquido que puede contener se llama capacidad.Todos los cuerpos están formados por átomos y moléculas y dichos átomos y moléculas están en constante movimiento, bien desplazándose (en los líquidos y gases) bien vibrando (en los sólidos). Puesto que se mueven, estas moléculas están dotadas de una velocidad. La temperatura de un cuerpo está relacionada con la velocidad de las moléculas que la forman y, así, cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la velocidad de sus moléculas.
Aunque de forma subjetiva, podemos definir la temperatura como aquella propiedad de los cuerpos que nos permite determinar su grado de calor o frío, pero teniendo presente que calor y temperatura son cosas distintas.
Sin embargo nuestros sentidos nos pueden engañar respecto a la temperatura de los cuerpos. Así, al tocar el metal y la madera de un pupitre sentimos aquél frío y a ésta cálida, pero sabemos que ambos deben estar a igual temperatura, porque al poner dos cuerpos en contacto, al cabo de un tiempo igualan sus temperaturas. Así, podemos definir la temperatura como la propiedad de los cuerpos que, al pasar un tiempo en contacto, es igual en ellos.
Todos los cuerpos están formados por átomos y moléculas y dichos átomos y moléculas están en constante movimiento, bien desplazándose (en los líquidos y gases) bien vibrando (en los sólidos). Puesto que se mueven, estas moléculas están dotadas de una velocidad. La temperatura de un cuerpo está relacionada con la velocidad de las moléculas que la forman y, así, cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la velocidad de sus moléculas.
Temperatura
Teoría cinética
CalorAl verter leche, azúcar o edulcorante en el café, estamos preparando una disolución. Estamos mezclando varias sustancias de forma tan íntima que, después, resulta imposible distinguirlas. De hecho, la mayoría de las cosas que empleamos en el hogar son disoluciones: el gel de baño, la leche, los refrescos o el acero que forma las bisagras de puertas y ventanas.
Si en lugar de leche y café empleamos agua y sal, nos será más fácil comprender como es una disolución. En un principio tendremos un vaso lleno de agua, que será el disolvente. Al verter en él una cucharilla de sal, que será el soluto, y agitar, la sal, que anteriormente estaba en el fondo del agua, aparentemente desaparece. Cuando repetimos el proceso varias veces, añadiendo al vaso cucharilla de agua tras cucharilla de agua, llegará un momento, tras añadir tres o cuatro cucharadas más, que la sal ya no desaparece. Por mucho que removamos el vaso de agua, cuando el agua se asienta, queda un resto de sal en su fondo: la disolución está saturada, ya no disuelve más sal..
La masa de soluto que se ha añadido a un determinado volumen de disolvente se denomina concentración. Y la máxima cantidad de soluto que puede disolverse, se conoce como solubilidad.
Si la solubilidad es alta, quiere decir que podemos añadir gran cantidad de soluto al disolvente. Pero si es pequeña, un poco de soluto añadido apenas se disolverá.
Normalmente la solubilidad aumenta con la temperatura. Así el agua caliente puede disolver más sal que el agua fría, aunque si el soluto es un gas, ocurre justamente lo contrario, al calentarse el agua, el gas se disuleve menos y abandona la disolución. Por eso los refrescos calientes pierden su efervescencia con mayor rapidez que los refrescos fríos y las aguas frías suelen ser ricas en pesca, ya que contienen más oxígeno disuelto.
Cuando se añade poca cantidad de soluto al disolvente, la disolución se dice que es diluida. Si, por el contrario, se ha añadido gran cantidad de soluto, la disolución resultante es concentrada.
Cuando en una disolución no puede disolverse más soluto, decimos que esa disolución está saturada. Si por el contrario puede disolver nuevas cantidades de soluto, la disolución es no saturada.
Que una disolución sea diluida o concentrada no significa que sea no saturada o saturada. La sal y el azúcar se disuelven bien en agua, de forma que para que el agua esté saturada de azúcar o sal, debe añadirse mucha cantidad de éstas: se forman disoluciones concentradas. La tiza o la cal, se disuelven muy mal en agua, con una pequeña cantidad de ellas, la disolución está saturada, pero como se ha añadido poco soluto, la disolución es diluida.
Disoluciones
Solubilidad
Saturación
La densidad de un cuerpo está relacionada con su flotabilidad, una sustancia flotará sobre otra si su densidad es menor. Por eso la madera flota sobre el agua y el plomo se hunde en ella, porque el plomo posee mayor densidad que el agua mientras que la densidad de la madera es menor, pero ambas sustancias se hundirán en la gasolina, de densidad más baja.
Aunque los barcos, especialmente los mayores, se construyan con acero y éste tenga una densidad mayor que el agua, flotan porque no son macizos: La mayor parte del barco es espacio vacío, aire. Así, aunque la densidad del acero es mayor que la del agua, la densidad del barco no lo es, es más pequeña, flotando sobre ella.
Densidad
FlotabilidadSi calentamos agua, rápidamente empieza a humear y, tras un rato, entra en ebullición, con lo que deja de encontrarase líquida y se convierte en un gas, el vapor de agua. Otro tanto ocurre si la introducimos en el congelador y la enfriamos, poco a poco pasa a convertirse en hielo y pasa del estado líquido al sólido. En general, que una sustancia se encuentre en estado sólido, líquido o gaseoso depende de su temperatura.
Pero aunque el cambio de un estado a otro no se produce de forma súbita, sino gradualmente, poco a poco, durante un intervalo de tiempo mensurable, mientras ocurre esta transformación, la temperatura no cambia, sino que permanece constante sin variar

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