Materia. Propiedades fundamentales, generales e intensivas.

Materia

Para contextualizar un poco debemos de saber que la Química es la ciencia que trata de la naturaleza y composición de la materia y de los cambios que ésta experimenta. En esta definición encontramos dos palabras clave: materia y cambios.

Definida de una manera amplia, la materia es cualquier sustancia que tenga masa y ocupe un espacio.

De acuerdo con la Física relativista, la materia tiene cuatro manifestaciones en el universo: masa y energía (que pertenecen a la materia), espacio y tiempo (que son asociados al cambio).

La ley de la gravitación universal de Newton afirma que todos los objetos del universo atraen a los demás objetos con una fuerza (impulso) ----llamada gravedad--- que depende de la masa de cada objeto. La masa se define como la cantidad de materia en cada objeto y su resistencia a ser movido. Cuanto mayor es el objeto (o cuenta con mayor cantidad de masa), mayor será la fuerza (o impulso) que ejerce sobre otros objetos.

Aunque sus propias leyes sugirieron otra cosa, Newton creyó hasta su muerte que era posible encontrar por medición el sitio exacto de la superficie terrestre donde algo sucedía, y establecer con precisión el intervalo entre dos sucesos separados. Consideró que para lograrlo sólo necesitaría reglas bastante extensas y relojes totalmente exactos, Newton llamaba a esas medidas espacio absoluto y tiempo absoluto.

Albert Einstein

Einstein sugirió otro modelo nuevo y más exacto para describir lo que sucede en el mundo real. Por ejemplo, consideremos un tren que se desplaza velozmente y lleva en uno delos vagones a un pasajero que se encuentra comiendo un emparedado. El tren pasa con rapidez por una estación, tiempo durante el cual el pasajero da dos mordiscos al emparedado. Desde el punto de vista del pasajero, podría decir que tomó cada bocado mientras permanecía exactamente en un mismo lugar. Al final, estuvo sentado plácidamente en un asiento durante todo el viaje, sin desplazarse. ¿Que pasaría si otra persona estuviera en la plataforma de la estación cuando pasa el tren? Veríamos al pasajero dando su primer mor. disco al emparedado justo cuando el tren llega a la estación y sólo un instante más tarde, lo veríamos tomando otro mordisco cuando el tren avanzara varios metros. Desde este punto de vista, podríamos decir que los dos mordiscos del pasajero se produjeron en dos sitios distintos y alejados varios metros uno de otro.

¿Como podríamos medir dónde mordió el pasajero el emparedado por segunda vez? ¿Masticó los dos bocados mientras estaba matado en el mismo sitio o mordió el emparedado en dos puntos distintos separados por varios metros? ¿Quién podrá decir cuál en la “verdadera” posición del emparedado en el espacio, la del pasajero que estaba en el tren, o la persona que se encontraba en la plataforma de la estación?

Einstein indicó que el problema estaba en el proceso de observación. Si viéramos en forma instantánea no sería difícil describir dónde sucedió el segundo mordisco. Pero sólo podemos ver con la ayuda de los rayos de luz, que viajan a una velocidad finita, es extremadamente rápida. Cualquier teoría que describa donde suceden las cosas debe incluir a un observador. No existe lo que se llama el espacio “absoluto”.

Muchas propiedades de la materia son cuantitativas, es decir, están asociadas a las cifras. Cuando una de éstas representa una cantidad de medida, las unidades de tal cantidad deben especificarse. Las unidades que se utilizan para las mediciones son del Sistema Métrico. A fin de estandarizar las mediciones científicas, se realizará una serie de acuerdos internacionales que dan como resultado la creación del Sistema Internacional de Unidades, cuyo fin primordial es la estandarización de las unidades en su uso en todo el orbe.

En el trabajo científico se reconoce la utilización de dicho sistema de unidades, así como el inconveniente de no utilizar adecuadamente los instrumentos de medida.

Propiedades fundamentales de la materia

Las propiedades de una sustancia se pueden dividir en dos clases. Una de ellas depende de la materia en si y la otra depende, del comportamiento de esa materia en presencia de otra. A la primera clase de propiedades se les llama propiedades físicas; por ejemplo, el color, la temperatura. Las propiedades físicas se pueden dividir en dos grupos; las propiedades extensivas y las intensivas.

Propiedades generales de la materia

Estas propiedades, también llamadas extensivas, son aditivas y se encuentran presentes en todas las sustancias, pues depende de la cantidad de masa que pasear. Ejemplos: la masa, el peso, la inercia, la longitud, el volumen, la divisibilidad, etc., las cuales no nos sirven de mucho para identificar a una sustancia.

La propiedad más importante de la materia es la masa, ya que forma parte de su definición.

Una de las definiciones más completas de masa es la que da M.J. Sienko: “La masa es una medida cuantitativa de las propiedades inerciales intrínsecas de un objeto, es decir, la tendencia de un objeto a permanecer en reposo si se encuadra quieto, o a continuar moviéndose si se encuentra en movimiento”.

Isaac Newton

Respecto al peso, éste se define como la fuerza con la cual un objeto es atraído hacía la Tierra y, naturalmente, varía un poco en los diferentes puntos de la superficie terrestre debido a las variaciones de altitud y latitud.

Según Newton, el peso (p) y la masa (m), se relacionan de la siguiente manera:

p = m g

donde g representa la aceleración de la gravedad = 9.813 m/s²

Con base en lo anterior tenemos que, puesto que la fuerza puede cambiar, el peso de un objeto no es constante. Sin embargo, su masa es constante y se puede determinar comparando su peso con el de un objeto de masa conocida. En Química frecuentemente los dos conceptos (masa y peso) se usan de manera errónea como sinónimos, pues en el laboratorio la gravedad se mantiene prácticamente constante. No obstante, es fundamental usar

en forma adecuada ambos conceptos.

Propiedades intensivas de la materna

Las propiedades específicas o intensivas son aquellas que sirven para diferenciar a una sustancia de otra. Su valor es específico y no depende dela cantidad de masa que se estudia.

Cada muestra de una sustancia, sin importar su tamaño, tiene la misma densidad en todas sus partes. Otras propiedades intensivas son maleabilidad, ductilidad, conductividad, calor específico, temperatura de fusión, temperatura de ebullición, viscosidad, color, textura, solubilidad, dureza, brillo, etcétera.

Por ejemplo, el cobre puede martillarse fácilmente para convertirlo en láminas delgadas, es más maleable que el hierro, que se resiste a este martilleo. El cobre también puede convertirse en un alambre muy fino, pues es bastante dúctil. El cobre y la plata tienen un ¿a alta conductividad térmica y eléctrica; es decir, ofrecen poca resistencia al flujo de calor o de electricidad.

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Bibliografía

Regalado, V. M. (2016). Química 1. Ciudad de México: Grupo Editorial Patria.