Contenido: Materia. Composición de la materia. Propiedades de la materia. Estados de la materia. Sólido. Líquido. Gaseoso. Propiedades de la materia. Física. Química. Extensiva. Intensiva. Distribución de materia en el universo.
Materia
Materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio, tiene una energía medible y está sujeto a cambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida.
En física y filosofía, materia es el término para referirse a los constituyentes de la realidad material objetiva, entendiendo por objetiva que pueda ser percibida de la misma forma por diversos sujetos.
Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc.
También se usa el término para designar al tema que compone una obra literaria, científica, política, etc. Esta distinción da lugar a la oposición «materia-forma», considerando que una misma materia, como contenido o tema, puede ser tratado, expuesto, considerado, etc. de diversas formas: de estilo, de expresión, de enfoque o punto de vista.
Se usa también para hablar de una asignatura o disciplina en la enseñanza.
Composición de la materia
Átomos forman la materia
La materia está integrada por átomos, partículas diminutas que, a su vez, se componen de otras aún más pequeñas, llamadas partículas subatómicas, las cuales se agrupan para constituir los diferentes objetos. Un átomo es la menor cantidad de un elemento químico que tiene existencia propia y puede entrar en combinación. Está constituido por un núcleo, en el cual se hallan los protones y neutrones y una corteza, donde se encuentran los electrones.
Cuando el número de protones del núcleo es igual al de electrones de la corteza, el átomo se encuentra en estado eléctricamente neutro.
Se denomina número atómico al número de protones que existen en el núcleo del átomo de un elemento. Si un átomo pierde o gana uno o más electrones adquieren carga positiva o negativa, convirtiéndose en un ion. Los iones se denominan cationes si tienen carga positiva y aniones si tienen carga negativa.
La mayoría de los científicos cree que toda la materia contenida en el Universo se creó en una explosión denominada Big Bang, que desprendió una enorme cantidad de calor y de energía.
Al cabo de unos pocos segundos, algunos de los haces de energía se transformaron en partículas diminutas que, a su vez, se convirtieron en los átomos que integran el Universo en que vivimos.
En la naturaleza los átomos se combinan formando las moléculas. Una molécula es una agrupación de dos o más átomos unidos mediante enlaces químicos.
La molécula es la mínima cantidad de una sustancia que puede existir en estado libre conservando todas sus propiedades químicas. Todas las sustancias están formadas por moléculas. Una molécula puede estar formada por un átomo (monoatómica), por dos átomos (diatómica), por tres átomos (triatómica) o más átomos (poliatómica).
Las moléculas de los cuerpos simples están formadas por uno o más átomos idénticos (es decir, de la misma clase). Las moléculas de los compuestos químicos están formadas al menos por dos átomos de distinta clase (o sea, de distintos elementos).
Propiedades de la materia
– Propiedades generales: no permiten la identificación de la clase de materia (sustancia). Por ejemplo: la inercia y la extensión (mensurables); la impenetrabilidad (no mensurable).
– Propiedades características o específicas: permiten identificar la sustancia. Por ejemplo: el peso específico (relación entre el peso y el volumen —medidas de la inercia y la extensión de un cuerpo o porción de materia—); el sabor (no mensurable).
Estados de la materia
Sólido, líquido y gaseoso
La materia normalmente presenta tres estados o formas: sólida, líquida o gaseosa. Sin embargo, existe un cuarto estado, denominado estado plasma, el cual corresponde a un conjunto de partículas gaseosas eléctricamente cargadas (iones), con cantidades aproximadamente iguales de iones positivos y negativos, es decir, globalmente neutro.
El estado sólido se caracteriza por su resistencia a cualquier cambio de forma, lo que se debe a la fuerte atracción que hay entre las moléculas que lo constituyen; es decir, las moléculas están muy cerca unas de otras.
En el estado líquido, las moléculas pueden moverse libremente unas respecto de otras, ya que están un poco alejadas entre ellas.
Los líquidos, sin embargo, todavía presentan una atracción molecular suficientemente firme como para resistirse a las fuerzas que tienden a cambiar su volumen.
En cambio, en el estado gaseoso, las moléculas están muy dispersas y se mueven libremente, sin ofrecer ninguna oposición a las modificaciones en su forma y muy poca a los cambios de volumen.
Como resultado, un gas que no está encerrado tiende a difundirse indefinidamente, aumentando su volumen y disminuyendo su densidad.
La mayoría de las sustancias son sólidas a temperaturas bajas, líquidas a temperaturas medias y gaseosas a temperaturas altas; pero los estados no siempre están claramente diferenciados.
Puede ocurrir que se produzca una coexistencia de fases cuando una materia está cambiando de estado; es decir, en un momento determinado se pueden apreciar dos estados al mismo tiempo.
Por ejemplo, cuando cierta cantidad de agua llega a los 100ºC (en estado líquido) se evapora, es decir, alcanza el estado gaseoso; pero aquellas moléculas que todavía están bajo los 1001C, se mantienen en estado líquido.
Propiedades de la materia
– Física: no alteran la identidad de la materia; por ejemplo color, estado físico, masa, peso, volumen, punto de ebullición.
– Química: describe la capacidad de una sustancia para transformarse en otra; por ejemplo la combinación del hierro con oxígeno y agua para formar moho, el papel se quema, el hidrógeno reacciona con oxígeno al pasar una corriente eléctrica y produce agua.
– Intensiva: no depende de la cantidad de sustancia presente; por ejemplo color, punto de ebullición, punto de fusión, densidad.
– Extensiva: depende de la cantidad de sustancia presente; por ejemplo peso, volumen, largo, ancho.
Distribución de materia en el universo
Según estimaciones recientes, resumidas en este gráfico de la NASA, alrededor del 70% del contenido energético del Universo consiste en energía oscura, cuya presencia se infiere en su efecto sobre la expansión del Universo pero sobre cuya naturaleza última no se sabe casi nada.
Según los modelos físicos actuales, sólo aproximadamente el 5% de nuestro universo está formado por materia másica ordinaria. Se supone que una parte importante de esta masa sería materia bariónica formada por bariones y electrones, que sólo supondrían alrededor de 1/1850 de la masa de la materia bariónica.
El resto de nuestro universo se compondría de materia oscura (23%) y energía oscura (72%).
A pesar que la materia bariónica representa un porcentaje tan pequeño, la mitad de ella todavía no se ha encontrado. Todas las estrellas, galaxias y gas observable forman menos de la mitad de los bariones que debería haber.
La hipótesis principal sobre el resto de materia bariónica no encontrada es que, como consecuencia del proceso de formación de estructuras posterior al big bang, está distribuida en filamentos gaseosos de baja densidad que forman una red por todo el universo y en cuyos nodos se encuentran los diversos cúmulos de galaxias.
Recientemente (mayo de 2008) el telescopio XMM-Newton de la agencia espacial europea ha encontrado pruebas de la existencia de dicha red de filamentos.
Fuentes: es.wikipedia.org / profesorenlinea.cl / luventicus.org / salonhogar.net / labquimica.wordpress.com