Estados de la materia y propiedades de la materia


Ana Zita
Ana Zita
Doctora en Bioquímica

Son estados de la materia los patrones específicos en que los constituyentes de la materia se agrupan. Las propiedades de la materia, en cambio, son el conjunto de cualidades que la materia presenta y que la caracteriza.

La materia se define como aquello que tiene masa, ocupa un espacio y está compuesto de átomos y moléculas, que son, a su vez, materia.

Estados de la materia Propiedades de la materia
Definición Forma de organización o empaquetamiento de los átomos o moléculas de una sustancia o cuerpo. Cualidades de una sustancia o cuerpo determinadas por su estructura química y física.
Tipos Existen cinco estados: sólido, líquido, gas, plasma y condensado Bose-Einstein. Existen múltiples propiedades: físicas, químicas, inclusivas, exclusivas.
Ejemplos A 0 ºC el alcohol etílico es líquido y el agua es sólida. La masa, el volumen, el punto de fusión, la estabilidad termodinámica.

¿Qué son los estados de la materia?

estados de la materia: liquido gas y plasma
Una tormenta es un ejemplo de la naturaleza donde podemos encontrar la materia en estado sólido (granizo), líquido (lluvia), gaseoso (nubes) y plasma (rayo).

Los estados de la materia se refieren a la forma como se organizan las moléculas constituyentes de la misma. También se conocen como estados de la agregación de la materia.

Existen cinco estados de la materia: sólido, líquido, gas, plasma y condensado Bose-Einstein. Un cambio de fase se establece cuando un estado de la materia se transforma en otro. Por ejemplo, cuando un sólido pasa a líquido (fusión) o el líquido pasa a sólido (solidificación).

Sólido

Un sólido tiene una forma y volumen definido, ya que sus moléculas están empacadas estrechamente, lo cual limita el movimiento entre ellas.

Ejemplos de sólidos las vemos en las rocas, la madera y los metales cuando están a temperatura ambiente. El agua a temperaturas por debajo de 0 ºC se encuentra en estado sólido.

Líquido

Un líquido tiene un volumen definido y adquiere la forma del recipiente en el que está contenido. Las moléculas de los líquidos se agrupan de forma tal que pueden moverse con mayor libertad, comparadas con los sólidos.

Ejemplos de estado líquido a temperatura ambiente son el agua, el mercurio, el aceite y el alcohol.

Gas

En los gases, las moléculas o átomos se encuentran dispersos en el espacio que los limita. No tienen volumen ni forma definida, es decir, adquieren la forma y el volumen del recipiente donde están contenidos.

Ejemplos de gases a temperatura ambiente los tenemos en el aire, que es una mezcla de elementos gaseosos como el oxígeno, el nitrógeno y el dióxido de carbono.

Plasma

El plasma se produce cuando un gas recibe una gran cantidad de energía, lo que provoca la liberación de sus electrones. Como los gases, el plasma no tiene ni forma ni volumen definido.

Ejemplos de plasma los conseguimos en las estrellas, los rayos, las luces fluorescentes y las señales de neón.

Condensado Bose-Einstein

Un estado condensado Bose-Einstein se logra cuando un grupo de átomos se enfría hasta casi el cero absoluto (-273 ºC). En este punto, los átomos prácticamente no se mueven entre sí, comportándose como si fueran un solo átomo.

Ejemplos de estado condensado de Bose-Einstein apenas se consiguieron de forma experimental en los años 90 del siglo XX. Muchos de estos experimentos usan átomos de rubidio enfriados con láser.

¿Qué son las propiedades de la materia?

propiedades físicas y químicas de la materia
La maleabilidad para formar una cadena es una propiedad física del hierro mientras que la oxidación es una propiedad química del mismo.

Las propiedades de la materia son aquellas cualidades o atributos de la materia que dependen de su composición química y estructura física. Estas propiedades pueden ser físicas, químicas, intensivas o extensivas.

Propiedades físicas

Son aquellas cualidades medibles que no involucran modificación de la estructura química de la materia. La elasticidad, la temperatura, el volumen y el punto de ebullición son ejemplos de propiedades físicas.

Propiedades químicas

Abarcan aquellas cualidades que sólo pueden ser observadas cuando hay cambios en la estructura química. Ejemplos de propiedades químicas son la reactividad, la inflamabilidad, la toxicidad y la estabilidad termodinámica.

Propiedades intensivas

Son aquellas propiedades que no dependen de la cantidad de la materia. Por ejemplo, la densidad de un material no varía aunque tengamos 1 kilogramo o 10 gramos del mismo material.

Propiedades extensivas

Son aquellas propiedades físicas que cambian al modificar la cantidad de materia, como, por ejemplo, el volumen y la masa.

Ejemplos de propiedades de la materia

Las diferentes propiedades de la materia sirven para identificar y clasificar a los materiales. Veamos algunos ejemplos.

Estabilidad química

La capacidad que tiene la materia para reaccionar bajo determinadas condiciones determina su estabilidad química. Tenemos, por ejemplo, los gases nobles (helio, neón, argón, criptón, xenón, radón y oganesón) que son los elementos menos reactivos de la tabla periódica. Por otro lado, los metales alcalinos (litio, sodio, potasio, rubidio, cesio y francio) reaccionan fuertemente en presencia de agua.

Maleabilidad

La facilidad con la que puede transformar un material en láminas sin romperlo es una propiedad física conocida como maleabilidad. Por ejemplo, el carbón no es maleable, pues al golpearse con suficiente fuerza se parte en pedazos. En cambio, una onza de oro (28,35 gr) se puede extender en una lámina de 91 m2.

Calor específico

El calor específico es una propiedad física intensiva que indica la cantidad de calor necesario para aumentar la temperatura en un grado centígrado de un kilogramo de material. Por ejemplo, el calor específico del oro es 129 Joules/ºC por kg, el del cloruro de sodio es 864 Joules/ºC por kg.

Esto significa que se requiere siete veces mayor cantidad de calor para aumentar la temperatura de la sal en un grado en comparación con el oro. Lo que se traduce en que el oro se calienta más rápido que la sal.

Carga eléctrica

La carga es la propiedad física que determina las fuerzas de interacción de la materia en un campo electromagnético. Existen cargas positivas, negativas o neutras. Cargas iguales se oponen y cargas diferentes se atraen.

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Ana Zita
Ana Zita
Doctora en Bioquímica por el Instituto Venezolano de Investigaciones Científicas (IVIC), con licenciatura en Bioanálisis de la Universidad Central de Venezuela.