Propiedades Físicas de la Materia

Una propiedad física es una característica que puede ser estudiada usando los sentidos o algún instrumento específico de medida. Estas se manifiestan básicamente en los procesos físicos como cambios de estado, cambios de temperatura, cambios de presión, etc. Se puede decir en palabras sencillas, que son los cambios de formas de una materia.

Por ejemplo, color, dureza, densidad, punto de ebullición, punto de fusión.

Las propiedades Físicas pueden ser:

• • Generales: Se dice que son generales cuando un mismo valor puede ser aplicado a diferentes sustancias. Por ejemplo, la masa, el volumen, el color, textura, etc.
  • Específicas: Se dice que son específicas, cuando cada sustancia posee un valor particular. Ejemplo: La densidad, peso específico, punto de ebullición, punto de fusión, etc.

PROPIEDADES QUIMICAS DE LA MATERIA

Son propiedades distintivas de las sustancias que se observan cuando se combinan con otras, es decir, que les pasa en procesos por los que, por otra parte, las sustancias originales dejan generalmente de existir, formándose con la misma materia otras nuevas.

Las propiedades químicas se manifiestan en las reacciones químicas.

Ejemplo claros de propiedades químicas son cambios en la estructura de la materia que se pueden producir por fenómenos como la reactividad, poder calorífico, acidez, etc.

CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA

La materia puede clasificarse en dos categorías principales:

SUSTANCIAS PURAS. Las sustancias puras están formadas por átomos o moléculas todas iguales, tienen propiedades específicas que las caracterizan y no pueden separarse en otras sustancias por procedimientos físicos.

Las sustancias puras se clasifican en:

• • Elementos: Los elementos también pueden llamarse sustancias puras simples y están formados por una sola clase de átomos, es decir, átomos con el mismo número de protones en su núcleo y por lo tanto con las mismas propiedades químicas. Los elementos no pueden descomponerse en otras sustancias puras más sencillas por ningún procedimiento. Son sustancias puras simples todos los elementos químicos de la tabla periódica. A las sustancias formadas por moléculas compuestas por átomos iguales también se les considera elementos, por ejemplo el oxígeno gaseoso, oxígeno molecular o dioxígeno.
  • Compuestos: Los compuestos son sustancias formadas por la unión de dos o más elementos de la tabla periódica en proporciones fijas. Una característica de los compuestos es que poseen una fórmula química que describe los diferentes elementos que forman al compuesto y su cantidad. Los métodos físicos no pueden separar un compuesto, éstos solo pueden ser separados en sustancias más simples por métodos químicos, es decir, mediante reacciones. Por ejemplo, el agua es una sustancia pura, pero si la sometemos a electrólisis la podemos separar en los elementos que la forman, el oxígeno y el hidrógeno.

MEZCLAS. Una mezcla resulta de la combinación de dos o más sustancias donde la identidad básica de cada una no se altera, es decir, no pierden sus propiedades y características por el hecho de mezclarse, porque al hacerlo no ocurre ninguna reacción química.

Por ejemplo, si se mezcla limadura de hierro con azufre, cada sustancia conserva sus propiedades. La composición de las mezclas es variable, las sustancias que componen a una mezcla pueden presentarse en mayor o menor cantidad. Otra característica de las mezclas es que pueden separarse por métodos físicos.

Las mezclas pueden ser:

• • Homogéneas se llaman también disoluciones. Tienen una apariencia totalmente uniforme por lo que sus componentes no pueden distinguirse a simple vista. Se dice que este tipo de mezclas tiene una sola fase. En química se denomina fase a una porción de materia con composición y propiedades uniformes. Por ejemplo, el agua de mar está formada por agua y muchas sales solubles, donde se observa una sola fase.
  • Heterogéneas presentan una composición no uniforme, sus componentes pueden distinguirse a simple vista, en otras palabras, se observan diferentes sustancias en la mezcla. Los componentes de este tipo de mezcla existen como regiones distintas que se llaman fases. Una mezcla heterogénea se compone de dos o más fases. Si observas la piedra de granito, puedes ver zonas de distinto color que indican que la roca está formada de cristales de distintas sustancias.

LOS MODELOS ATÓMICOS

CIENTÍFICO	CREACIÓN	MODELO ATÓMICO
JOHN DALTON	1808	La imagen del átomo expuesta por Dalton en su teoría atómica, para explicar estas leyes, es la de minúscula partículas esféricas, indivisibles e inmutables, iguales entre sí en cada elementos químico. Condujo a la “Ley de las proporciones múltiples”, que establece lo siguiente: Si dos elementos forman más de un compuesto sencillo, las masas de un elemento que se combinan con una masa fija del segundo elemento, están en una relación de números enteros sencillos.
JOSEPH JOHN THOMSON	1897 – 1899	De este descubrimiento dedujo que el átomo debía de ser una esfera de materia cargada positivamente, en cuyo interior estaban incrustados los electrones. Pensó que la carga positiva necesaria para contrarrestar la carga negativa de los electrones en un átomo neutro estaba en forma de nube difusa, de manera que el átomo consistía en una esfera de carga eléctrica positiva, en la cual estaban embebidos los electrones en número suficiente para neutralizar la carga positiva.
ERNEST RUTHERFORD	1911	Dedujo que el átomo debía estar formado por una corteza con los electrones girando alrededor de un núcleo central cargado positivamente. dio una idea de cómo estaba organizado un átomo, sino que también calculó cuidadosamente su tamaño (un diámetro del orden de 10-10 m) y el de su núcleo (un diámetro del orden de 10-14m). El hecho de que el núcleo tenga un diámetro unas diez mil veces menor que el átomo supone una gran cantidad de espacio vacío en la organización atómica de la materia.
NIELS BOHR	1913	Propuso un nuevo modelo atómico, según el cual los electrones giran alrededor del núcleo en unos niveles bien definidos. La teoría también nos permite calcular las velocidades del electrón en estas órbitas, y la energía.
ARNOLD SOMMERFELD	1919	Con la evolución, en el modelo de Sommerfeld se incluyen subniveles dentro de la estructura del átomo de Bohr, se descartan las órbitas circulares y se incorpora en cierta medida la Teoría de la Relatividad deEinstein. El modelo de Sommerfeld también configura los electrones como corriente eléctrica y no explica por qué las órbitas han de ser elípticas, yo creo que son elipsoides y que Sommerfeld lleva razón en que el electrón es un tipo especial de onda electromagnética, al que la Mecánica Global denomina ondón.
ERWIN SCHRÖDINGER	1926	El modelo de Schrödinger cambia la filosofía de las órbitas, seguramente por las nuevas aportaciones a lateoría atómica de De Broglie sobre la naturaleza ondulatoria de la masa en 1924, y describe a los electrones con funciones de onda. Dicha configuración permite obtener la probabilidad de que el electrón se encuentre en un determinado punto del espacio. De esta forma, se obtienen orbitales de densidad espacial de probabilidad de encontrar un electrón. Este modelo de átomo de Schrödinger se ajusta mucho mejor a las observaciones; pero, al abandonar la visión anterior sobre la forma de las órbitas se aleja de una explicación intuitiva de las causas de esas órbitas tan caprichosas. Al mismo tiempo, Schrödinger se adentra en el mundo de las probabilidades y de la abstracción matemática que, en grandes dosis, podría llegar a ser muy perjudicial o negativa.

LA TEORÍA ATÓMICA MODERNA

La teoría atómica moderna es una teoría que explica el comportamiento de los átomos. Pero no es una teoría que se haya construido rápidamente, ya que tiene más de dos siglos de historia, pasando por los filósofos griegos y llegando a los experimentos de alta tecnología.

Conocida también como “Teoría Cuántica”, es un conjunto de leyes que van a determinar la posible posición de un electrón. Es uno de los pilares fundamentales de la física actual. Recoge un conjunto de nuevas ideas introducidas a lo largo del primer tercio del siglo XX.

Se apoya básicamente en la Mecánica de Newton y la teoría electromagnética de Maxwell.

Esta teoría es el resultado de investigaciones profundas y múltiples aportaciones de las cuales, en esta parte, se destacan:

• • Dalton (1808): Primero en proponer un modelo atómico.
  • Planck (1900: Ideó y propuso la Teoría Cuántica, de manera incompleta pero sobre la que se basó la TAM (Teoría Atómica Moderna)
  • GoudSmith y Unlenbeck (1925):Introdujeron la teoría del giro o “Spin”.
  • Heisenberg (1926): Propone los orbitales y rechaza la teoría de Bohr por ser inaplicable (sólo funcionaba con el hidrógeno)
  • Schrödinger (1926): Creó una ecuación como la de Bohr pero que desarrollaba los números cuánticos, a la que se le llamó Mecánica Cuántica
  • Chadwick (1931): Descubrió que el núcleo estaba formado por protones y neutrones.

Esta teoría es crucial para el desarrollo de la Química. Toda la Química y la Bioquímica modernas se basan en la teoría de que la materia está compuesta de átomos de diferentes elementos. A través de estos conocimientos, la Química ha permitido el desarrollo de: la industria, farmacéutica, petroquímica, abonos, desarrollo de nuevos materiales, etc.

Se limita, casi exclusivamente, a los niveles atómico, subatómico y nuclear, donde resulta totalmente imprescindible. Pero también lo es en otros ámbitos como la electrónica (diseño de transitores, microprocesadores, etc.); en el diseño de instrumentación médica (láseres, tomógrafos, etc.); en la computación cuántica y en la cosmología teórica del universo temprano.

Citar este texto en formato APA: _______. (2019). WEBSCOLAR. Propiedades Físicas de la Materia. https://www.webscolar.com/propiedades-fisicas-de-la-materia. Fecha de consulta: 20 de April de 2024.