1.er grado: Ciencia y Tecnología

Recurso 3:Propiedades de la materia

SEMANA 14

Las propiedades de la materia son aquellas características que nos permiten identifi car

o distinguir a los diferentes cuerpos materiales. Recuerda que las propiedades de un

sistema son el resultado del comportamiento de sus partículas.

Propiedades generales de la materia

Las poseen todos los cuerpos materiales y que tienen cualquier valor, sea cual sea

la clase de material del que estén hechos. Por ejemplo, si pensamos en un trozo de

madera o en una porción de aire o alcohol, estos tienen una masa de 1g, 50 kg u 8

toneladas; lo mismo con el volumen o con el peso; también la impenetrabilidad, la

inercia, etc

La masa es la cantidad de materia de un cuerpo. La unidad de esta medida es el

kilogramo (kg), según el Sistema Internacional de Unidades (SIU). A menudo, se

confunde la masa con el peso, pero son dos conceptos distintos: el peso depende de

la gravedad, mientras que en un contexto próximo la masa es una constante.

Como se ha dicho, el peso y la masa son dos conceptos distintos. La unidad del

peso es Kg/N (los Newton -N- se usan en las unidades de fuerza) y se calcula con la

fórmula:

En la Tierra, la gravedad es equivalente a una unidad,

por lo que al pesar cualquier objeto, obtendremos

también su masa. Por eso, si cogemos una balanza y

colocamos un objeto sobre ella (sin nada adicional),

podremos saber su masa.

Educación Secundaria

Peso = masa x gravedad

Propiedades de la materiaEDUCACIÓN SECUNDARIA

1.er grado: Ciencia y Tecnología

2

El volumen de la materia es la cantidad de espacio que ocupa

en todas sus dimensiones. La unidad de medida es el metro

cúbico (m3), según el SIU, aunque a menudo se usa el litro (l).

Propiedades particulares o específi cas de la materia

Son aquellas propiedades que nos permiten identifi car una sustancia o diferenciar

una de otra. Las propiedades particulares o específi cas son de dos tipos: propiedades

físicas y propiedades químicas.

A. Propiedades físicas

Las propiedades físicas son aquellas que se pueden medir o determinar sin que varíe

la composición química de la sustancia; por ejemplo: el color, el olor, el estado físico, el

punto de ebullición, el punto de fusión, la densidad, la maleabilidad, la solubilidad, etc.

En el caso del agua, esta posee las siguientes propiedades físicas:

• Un punto de ebullición de 100 °C a nivel del mar

• Una densidad de 1g/cm3 a la temperatura de 4 °C

• Un punto de fusión de 0 °C a nivel del mar

El punto de ebullición. La temperatura a la que una sustancia cambia de líquido a

gas se llama punto de ebullición, y es una propiedad característica de cada sustancia.

El punto de ebullición del agua es de 100 °C; el del alcohol, 78 °C; y el del hierro. 2750 °C.

80

100

120

60

40

20

0

-20

-40

140

Temperatura(oC)

Tiempo (min.)

Sólido

Sólido y líquido Líquido Líquido y gas

Vaporización

Fusión

Gas

En la imagen vemos la relación temperatura-tiempo-presión en el paso del estado sólido-

líquido-gaseoso.

3

3 IUPAC. (2019). Tomado de https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/4 Rosi, P. (2010). Introducción a la representación molecular. Capítulo 2. Argentina: Instituto Nacional de Educación Tecnológica.

EDUCACIÓN SECUNDARIA1.er grado: Ciencia y Tecnología

El punto de fusión. Sucede cuando la materia pasa del estado sólido a estado

líquido. Por ejemplo, el hielo que se derrite y se transforma en agua líquida a

0 °C a una atmósfera o 760 mm de Hg (mercurio) de presión. Cada sustancia

tiene su punto o temperatura de fusión propia. Otro ejemplo lo constituyen

los metales, que también tienen una temperatura específica desde la cual

comienzan a pasar al estado líquido.

La densidad es la relación entre la masa y el

volumen de un cuerpo, lo que significa que

dos cuerpos con un mismo volumen pero

diferente masa tienen una densidad distinta.

Si una materia es poco densa, es porque sus

partículas se reparten ligeramente en ella. La

unidad de medida es kg/m3, pero es habitual

encontrar la medida en términos de g/cm3.

Densidad = masa volumen

SustanciaTemperatura Fusión (oC)

Temperatura Ebullición (oC)

Hidrógeno -259,2 -252,7

Oxígeno -218,6 -182,8

Nitrógeno -209,7 -195,7

Alcohol

etlílico-114 78

Mercurio -39 357

Agua 0 100

Plomo 327 1750

Aluminio 659 2467

Oro 1063 2660

Cobre 1086 1187

Hierro 1535 2750

Tabla de densidades

SÓLIDOS

g/cm3

T=20 oC

Acero 7,8

Aluminio 2,7

Cobre 8,9

Corcho 0,25

Cuerpo humano

1,07

Hielo 0,92

Hierro 7,9

Madera 0,2 - 0,8

Mármol 2,7

Plomo 11,3

Tierra 1,2

Vidrio 3,0 - 3,6

LÍQUIDOS

g/cm3

T=20 oC

Acetona 0,79

Aceite 0,92

Ácido sulfúrico

1,82

Agua de mar

1,025

Agua destilada

1

Acohol etílico

0,79

Gasolina 0,68

Glicerina 1,26

Leche 1,03

Mercurio 13,6

GASES

g/cm3

T=0 oC

p= 1 atm

Butano 0,0026

Dióxido de carbono

0,0018

Aire 0,0013

Hidrógeno 0,00084

Propiedades de la materia

4

5 Cruz, J, Osuna, M.E., Ortíz, J.I. (2008). Química General. México

EDUCACIÓN SECUNDARIA1.er grado: Ciencia y Tecnología

A pesar de que la masa sea constante en un cuerpo, el volumen puede

modificarse con un cambio de presión y temperatura, por lo que la densidad

también variará. Por ejemplo, un trozo de queso es denso, pero si lo fundimos

tendrá un aspecto mucho más ligero y menos denso. Los factores ambientales

como la temperatura y la presión influyen en la densidad de un material, sobre

todo en los gases y con menor incidencia en los sólidos y líquidos.

Solubilidad. Es una propiedad física de las sustancias, la cual nos muestra la

cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad dada de disolvente a

una temperatura determinada. También se define como la cantidad máxima de

sustancia sólida que se puede disolver en 100 g de disolvente a una temperatura

dada.

B. Propiedades químicas1

Son aquellas que solo pueden determinarse cuando cambia la composición

de la sustancia. Estas describen el comportamiento de una sustancia en las

reacciones químicas. Se combina o cambia en otra o más sustancias. Ejemplos:

la reactividad, la combustibilidad, la oxidación y la reducción, etc.

Por ejemplo, una propiedad química de los gases nobles es que no reaccionan

en condiciones normales, solo cuando se varía la presión y la temperatura.

Veamos las propiedades físicas y químicas de una sustancia pura como el hierro:

Propiedades del hierro

Propiedades físicas Propiedades químicas

• Es de color gris plateado.

• Es blando.

• Se puede convertir fácilmente en

alambres (dúctil) y en láminas

(maleable).

• Es magnético.

• Buen conductor del calor y la

electricidad.

• Densidad = 7.86 g/cm3

• Punto de ebullición = 3000 ºC

• Punto de fusión = 1536 ºC

• Reacciona con el aire.

• Se oxida fácilmente.

• Es un buen agente reductor.

• Si se pone al rojo vivo, arde.

• Reacciona con ácidos diluidos y

desplaza al hidrógeno.

• Reacciona con los halógenos o gases

nobles.

• Se vuelve pasivo con los ácidos fuertes,

como el nítrico y sulfúrico, porque forma

una capa de óxido protectora.

Propiedades de la materia

5

2 Enciclopedia temática multimedia. (2007). Física y química. Grupo Diario La República.

EDUCACIÓN SECUNDARIA1.er grado: Ciencia y Tecnología

Los cambios físicos y químicos, y sus características2

Fenómenos físicos. Cuando calentamos un trozo de hielo dentro de un recipiente,

observamos que se torna en un líquido. Si continuamos el calentamiento, se licuará

totalmente, y si se incrementa la temperatura, empezará a ebullir hasta no quedar

nada en el recipiente. Este es un fenómeno físico, porque en el proceso de cambio de estado del agua, conserva su estructura interna (sus moléculas), no sufre ninguna

transformación. Otros ejemplos son el calentamiento o enfriamiento de un metal, la

caída de un cuerpo por atracción gravitatoria, el sonido de una cuerda vibrante, el

arcoíris, etc.

Fenómenos químicos. Si hacemos pasar corriente eléctrica por agua líquida (en

determinadas condiciones y con un equipo adecuado), se descompone en dos

materiales diferentes: los gases hidrógeno y oxígeno. Esto constituye un cambio químico, por cuanto el material inicial ha sufrido una transformación fundamental

en otros nuevos, un cambio radical. Otros ejemplos son la quema de carbón, que

forma gases (los gases son el producto del cambio químico); la fermentación; la

respiración; etc. Los cambios químicos vienen acompañados de otras evidencias:

cambio de color, temperatura, burbujas (gases) y/o precipitados.

Tanto los cambios químicos como los cambios físicos pueden clasificarse de acuerdo

con la energía involucrada. Se denominan exotérmicos a aquellos cambios en los

que se libera energía. Un ejemplo de cambio exotérmico es la combustión.

Se dice que el cambio es endotérmico cuando durante el proceso se absorbe energía;

por ejemplo, durante la cocción de algún alimento o durante la evaporación del agua.

Experimentamos con los materiales del hogar y del entorno3

Experimento 1: La papa

Se necesita:

• Recipiente transparente con agua

• Una papa pequeña

• Sal

Procedimiento:

En el recipiente con agua, introduce la papa. Luego, retira la papa, echa en el recipiente dos cucharadas de sal y remueve. Finalmente, coloca la papa otra vez en el recipiente.

Experimento 2: La botella de plástico

Se necesita:

• Agua a punto de hervir

• Botella de plástico con tapa de consistencia gruesa

Procedimiento:

Calienta el agua hasta que esté casi hirviendo. Viértela en la botella y mantenla en esta durante dos minutos. Luego, vacía el agua e inmediatamente cierra la botella con la tapa.

Nota. Pide la ayuda de un adulto.

Propiedades de la materia

6

EDUCACIÓN SECUNDARIA1.er grado: Ciencia y Tecnología

3 Jugando con la ciencia. Adaptado de: https://sites.google.com/site/jugandoconla100cia/experimentando

Experimento 3: El termómetro

Se necesita:

• Un termómetro

Procedimiento:

Averigua cómo funciona un termómetro. Observa la escala que utiliza. Sacúdelo hasta que regrese el mercurio al bulbo. Rodea el bulbo con la mano y observa. Mide tu temperatura.

Nota. Pide la ayuda de un adulto.

Experimento 4: El agua que no cae

Se necesita:

• Agua

• Envase de especias (con la tapa

agujereada)

Procedimiento:

Llena el envase de especias con agua, tápalo y, rápidamente, dale la vuelta.

Experimento 5: Fiesta en un vaso

Se necesita:

• 2 bolitas de naftalina

• Recipiente o vaso grande

• Bicarbonato y vinagre

• Agua

Procedimiento:

Vierte agua en el recipiente, sin llegar a llenarlo. Añade las bolitas de naftalina y tres cucharadas de bicarbonato.

Luego, poco a poco, echa el vinagre.

Experimento 6: Agua contra aceite

Se necesita:

• Un vaso

• Agua

• Aceite

Procedimiento:

Llena el vaso con agua y, después, vierte

el aceite, lentamente.

Experimento 7: Fabricar hielos4

Se necesita:

• Cubetera

• Agua y aceite

• 4 vasos o botellas de plástico transparente

Procedimiento:

Prepara tres cubos de hielo de agua y tres de aceite.

Llena dos vasos o botellas transparentes con agua y otros dos con aceite, a igual altura. Luego, coloca un cubo de hielo en uno de los vasos o botellas con agua y un cubo de aceite en uno de los vasos o botellas con aceite. Con los otros dos cubos, intercambia los líquidos.

Experimento 8: Preparo un refresco helado

Se necesita:

• Jarra de vidrio

• Agua hervida fría

• Cubos de hielo

• Limón o naranjas, o fruta de temporada

• Azúcar o miel si deseas

Procedimiento:

Prepara un refresco como sueles hacerlo. Luego, añádale 10 cubos de hielo.

Dibuja el antes (inicio) y después (5 min. y 10 min.) de la preparación.

Haz anotaciones sobre el proceso.

4 Lena, P; Quere, Y. y Salviat, B. (2011). 29 conceptos clave para disfrutar de la ciencia. México: Fondo de cultura económica.

Propiedades de la materia