4. La materia y sus formas


Corresponde a la sesión de GA 8.4 A VECES ES CURVILÍNEA

La materia está constituida por átomos, que a su vez forman moléculas. Las moléculas constituyen la mínima parte en la que se puede fragmentar una sustancia para que conserve sus propiedades. Por ejemplo, el agua es una sustancia formada por moléculas que están constituidas por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

Todas las moléculas presentan una fuerza de atracción llamada cohesión, además entre ellas existe movilidad y vibración, gracias a la energía cinética que poseen. Todo lo anterior permite que la materia se pueda presentar en estado sólido, líquido y gaseoso.

En un sólido las moléculas tienen mucha cohesión y su único movimiento es el de vibración. Los sólidos tienen formas y volumen definidos.

Las moléculas de los líquidos presentan menor cohesión y mayor movilidad y vibración que las de los sólidos. Los líquidos tienen volumen definido pero adquieren la forma del recipiente que los contiene.

Los gases presentan moléculas con mayor movilidad y por lo tanto la cohesión es casi nula. Por esta razón los gases no tienen volumen ni forma propia y adquieren la forma y volumen del recipiente que los contiene.

Cada uno de los tres estados de la materia puede pasar a otro, gracias a cambios en la temperatura y presión, como se indica en el siguiente esquema.

Graphics

La materia también puede encontrarse como mezcla, compuesto o elemento. Una mezcla se forma cuando se combinan dos o más sustancias que no están unidas por alguna reacción química, sino que, la unión de dichas sustancias se da en forma física y la separación de sus componentes se hace también por procedimientos físicos como la filtración. Algunos ejemplos de mezcla son la leche y el agua con azúcar.

Para su estudio las mezclas se dividen en homogéneas y heterogéneas.

Las mezclas homogéneas tienen características y propiedades iguales en cualquiera de sus partes, es decir, son uniformes. Por ejemplo, agua con azúcar.

Por el contrario las mezclas heterogéneas no presentan una dispersión uniforme de sus componentes y por lo tanto cada punto tiene características diferentes.

Muchas de las mezclas homogéneas son llamadas soluciones. Éstas se componen de dos partes, una conocida como solvente, que se encuentra en mayor cantidad y en donde se dispersa el otro componente denominado soluto.

Dependiendo de la cantidad de soluto las soluciones pueden ser diluidas, concentradas, saturadas y sobresaturadas. Por otra parte, la forma de expresar las concentraciones puede ser en tanto por ciento, molar, normal y en fracción mol.

Uno de los métodos más simples es el de tanto por ciento, el cual está basado en el peso (p) o volumen (v) y permite la obtención de porcentajes en peso-peso (p/p), peso-volumen (p/v) y volumen-volumen (v/v).

Este método en general expresa la concentración de las soluciones como sigue:

Concentración = cantidad de soluto/cantidad de solución (solvente + soluto) x 100.

Por su parte, las mezclas heterogéneas pueden constituir suspensiones y coloides.

Las suspensiones son sistemas heterogéneos en los que el tamaño de las Partículas de la fase dispersada es mayor de Graphicscm , por lo que se pueden observar a simple vista. Por ejemplo, el jugo de jitomate.

Los coloides son sistemas polifásicos -en un sistema cada parte homogénea es una fase- dispersados, en donde las partículas de la fase dispersada tienen tamaños entre Graphics cm, son más pequeñas que las de suspensiones, pero mayores que las de soluciones. Los coloides pueden ser soles (óxido férrico), geles (malvavisco y jalea), emulsiones (mayonesa y vinagre) y aerosoles (rocío y polvo).

Cabe señalar que las soluciones, suspensiones y coloides son dispersiones. En una dispersión la fase que se encuentra en mayor cantidad se denomina dispersante, mientras la que se encuentra en menor cantidad se conoce como dispersada.


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