TEMA:

ESTRUCTURA Y COMPOSICION DE LA MATERIA

La materia es todo lo que ocupa un lugar en el universo es todo aquello que se forma a partir de átomos o moléculas, con la propiedad de estar en estado solido, liquido o gaseoso.

Ejemplos de la materia: las piedras, la madera, los huesos, el plástico, el vidrio, el aire y el agua. Al observar un paisaje pueden verse pájaros, arboles, un rio, un caballo pastoreando, flores etc. Todas esas cosas pueden formar parte de la naturaleza y se pueden ver y tocar. Esas características común ( visibles y palpable) que tiene todos los objetos se denomina materia.

Es decir la materia es lo que forman las cosas que tocamos y vemos.

MATERIA

La materia tiene volumen porque ocupa un lugar en el espacio. Además tiene masa, que es la cantidad de materia que posee un objeto y que se puede medir con una balanza. La materia, a diferencia de los objetos o cuerpos, no está limitada por la forma ni por el tamaño.

En el universo, la materia suele encontrarse en tres estados diferentes de agregación: sólido (hierro, madera), líquido (agua de mar) y gaseoso (aire atmosférico).

En estos tres estados de agregación se observan las siguientes características:

1) La materia está formada por pequeñas partículas.2) Esas partículas están en constante movimiento (en los gases más que en los líquidos y sólidos).3) Hay fuerzas de atracción entre las partículas que forman la materia (en los sólidos más que en líquidos y gases).Esas partículas, que son pequeñísimas y que forman parte de la materia se denominan átomos.

Un átomo es la menor cantidad de un elemento químico que tiene existencia propia, y que no es posible dividir mediante procesos químicos. Un átomo es tan pequeño que una sola gota de agua contiene más de mil trillones de átomos. Los átomos están formados por un núcleo que contiene dos tipos de partículas: los protones (tienen carga eléctrica positiva) y los neutrones (sin carga eléctrica). Ambas partículas tienen una masa similar. Alrededor del núcleo se encuentran los electrones, que tienen carga eléctrica negativa y una masa muchísimo más pequeña que la correspondiente a los protones y neutrones. El átomo es eléctricamente neutro, ya que tiene tantos electrones como protones hay dentro del núcleo. Los electrones giran alrededor del núcleo en zonas llamadas orbitales, que se agrupan en niveles de energía. Los electrones que giran más cercanos al núcleo del átomo tienen menor energía que aquellos que lo hacen alejados del núcleo. Los electrones van llenando los orbitales desde la zona más cercana al núcleo hacia la más alejada. De esa forma, el último nivel que contenga electrones puede estar completo o incompleto.

ATOMO

Cuando el último nivel orbital está incompleto, el átomo es inestable y tiende a completarlo para ganar estabilidad. Para ello puede dar, recibir o compartir electrones con otros átomos. Es así como se forman agrupaciones de dos o más átomos. Un átomo puede prestarle a otro átomo uno o varios electrones. De esa forma ambos adquieren carga eléctrica. El átomo que gana electrones (queda cargado negativamente) se denomina anión. El átomo que pierde electrones (queda cargado positivamente) se llama catión. Tanto el anión como el catión reciben el nombre de "iones". Es decir, un ion es un átomo cargado eléctricamente, sea en forma positiva o negativa.

John Dalton propuso la denominada “Teoría Atómica” en el año 1808, donde se postula: 1- La materia está formada por partículas indivisibles y pequeñas llamadas átomos.2- Un elemento químico es un tipo de materia formada por una sola clase de átomos.3- Cuando los átomos de dos o más elementos se combinan forman compuestos en una razón fija de números enteros.4- Durante una reacción química, ningún átomo desaparece o se transforma en átomos de otro elemento.La teoría atómica dio lugar a tres leyes de la materia.

Ley de la conservación de la masa: durante los cambios químicos no se producen modificaciones apreciables en la masa.

Ley de la composición constante: un compuesto contiene siempre los mismos elementos y en igual razón por peso, independientemente de su origen.

-Ley de las proporciones múltiples: cuando dos elementos forman dos compuestos distintos, la relación de masa de los elementos en un compuesto está asociada a la relación de masa en el otro compuesto a través de un número sencillo y entero-.

Es la menor porción de una sustancia que puede existir en estado libre y conservar las propiedades de dicha sustancia. Por ejemplo, la menor porción de agua que puede existir en estado libre y conservar las propiedades del agua es la formada por 1 átomo de oxígeno y 2 de hidrógeno. La molécula es una estructura formada a partir de la unión de dos o más átomos que comparten electrones. A temperatura ambiente hay moléculas sólidas (cloruro de sodio o sal común), líquidas (agua) y gaseosas (dióxido de carbono). En síntesis, la materia está formada por partes muy pequeñas llamadas átomos. Los átomos se reúnen para constituir moléculas. A su vez, las moléculas se unen para formar sustancias. El suelo, el aire y el agua no tienen vida. Pertenecen al mundo mineral o inorgánico. La materia que forma el agua, suelo y aire se llama materia inorgánica. El árbol, el caballo y el humano, entre otros, pertenecen al mundo de los seres vivos. La materia que los forma se llama materia orgánica. Los compuestos o sustancias orgánicas son aquellos que comprenden a los hidrocarburos y sus derivados. Los hidrocarburos son elementos formados por átomos de carbono y de hidrógeno. Las sustancias inorgánicas comprenden a los restantes compuestos químicos que, en general, se encuentran en la naturaleza como minerales.

MOLECULA

ESTADOS DE LA MATERIAEl estado en que se encuentra la materia (sólido, líquido y gaseoso) depende de la energía que poseen las partículas (átomos, moléculas y iones) que constituyen la materia, y de las fuerzas de atracción que existen entre ellas. Además, también depende de las condiciones de temperatura y presión a las que están sometidas esas partículas.

Estado sólidoLas partículas que forman los sólidos se atraen fuertemente, están cerca unas de otras y dispuestas de manera ordenada, lo que le dan la característica de ser estructuras rígidas. Tienen poco espacio para moverse, ya que solo pueden hacerlo vibrando en posiciones fijas. Esta particularidad les da la característica de tener forma y volumen constantes.

Estado líquidoLas partículas que forman los líquidos se atraen parcialmente y tienen más libertad para moverse que en los sólidos, pero no llegan a separarse de las demás, por lo que conservan su volumen. Esas partículas disponen de más espacio y pueden deslizarse unas sobre otras con facilidad. Esto explica por qué los líquidos tienen forma variable, adoptando la del recipiente que los contiene. Una característica de los líquidos es la fluidez, ya que pueden trasladarse hacia otros lugares y atravesar orificios muy pequeños. Otra propiedad es la viscosidad, debido a que poseen cierta dificultad para desplazarse a raíz del rozamiento de sus partículas.

Estado gaseosoEn los gases prácticamente no existen fuerzas de atracción que mantengan unidas las partículas que los forman. Es por eso que sus partículas están muy separadas entre sí y existe más espacio vacío que en los líquidos o en los sólidos. Ello permite que se muevan con mayor facilidad, al azar y con bastante rapidez. Así se explica que los gases tengan una forma y un volumen variables y sean expansibles, es decir, ocupen todo el espacio disponible.

Ejemplo:

La materia se clasifica en sustancias puras y mezclas. Las sustancias puras, que a su vez pueden ser simples y compuestas, se caracterizan por tener composiciones fijas y responder a propiedades constantes. Las sustancias compuestas pueden separarse mediante procedimientos químicos.Las mezclas están formadas por dos o más sustancias puras y se dividen en homogéneas y heterogéneas. Los componentes de una mezcla se pueden separar utilizando procesos físicos.SUSTANCIAS PURASUna sustancia es cualquier variedad de la materia de aspecto homogéneo que comparte determinadas propiedades, como el color, la densidad, la temperatura de ebullición y la temperatura de fusión, entre otras. Esto hace que cada sustancia pueda distinguirse de otra sustancia. Las sustancias simples están formadas por átomos de un solo elemento que no pueden fragmentarse en elementos más simples utilizando métodos físicos o químicos comunes. Son sustancias simples los elementos que figuran en la tabla periódica de los elementos, como el oxígeno, el carbono, el nitrógeno, el azufre, etc.Las sustancias compuestas son aquellas sustancias puras que contienen dos o más elementos fijos, con lo cual siempre tienen los mismos elementos en su composición. Las sustancias compuestas se representan por medio de fórmulas químicas. La molécula del agua está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

MEZCLASSon materiales que se forman al sustancias puras, sin que ello ocasione cambios químicos en esas sustancias. Por medio de métodos físicos, las mezclas pueden separarse de sus componentes sin producir alteración en los mismos. Existen dos tipos de mezclas, las homogéneas y las heterogéneas.

CLASIFICACIÓN DE LA MATERIA

Las mezclas homogéneas son soluciones, formadas por un solvente generalmente en mayor proporción y uno o más solutos en cantidades menores. Tienen la misma composición en toda la muestra por lo que son uniformes, con lo cual presentan una sola fase. Sus partículas, que no pueden distinguirse a simple vista ni aún bajo el microscopio, se mueven al azar y de manera constante. Tienen un tamaño entre 0,1 y 10 nanómetros (nm) y se encuentran dispersadas como moléculas, átomos o iones.

Las mezclas heterogéneas son aquellas donde sus componentes pueden distinguirse a simple vista o con el microscopio, con lo cual no son uniformes. Por ejemplo la arena en agua, o piedras con carbón son mezclas heterogéneas groseras que se aprecian fácilmente y varían de un punto a otro. Además, dentro de las mezclas heterogéneas se distinguen las suspensiones y los coloides. Las suspensiones son mezclas heterogéneas formadas por una fase dispersa, es decir, un soluto sólido insoluble y una fase dispersante, representada por un líquido. Las partículas de la fase dispersa son mayores a 100 nanómetros de tamaño, pueden observarse a simple vista y sedimentan cuando la suspensión está en reposo. Las suspensiones tienen aspecto opaco como el aceite en agua, los jugos de frutas, la arcilla en agua y las pinturas al agua.

Sandra Guadalupe Ardon Erazo