jueves, 12 de abril de 2012

¿Qué es la materia?

    Es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio.
Todo cuanto podemos imaginar, desde un libro, un auto, el computador y hasta la silla en que nos sentamos y el agua que bebemos, o incluso algo intangible como el aire que respiramos, está  hecho de materia.
¿Cómo está compuesta la materia?
      Está compuesta por partículas muy pequeñas llamadas moléculas, que a su vez se dividen en partes más pequeñas llamadas átomos, que son indivisibles y no se pueden destruir.
Propiedades de la materia
     Toda la materia tiene unas propiedades que nos permiten distinguirla de las cosas inmateriales, a estas se les llama propiedades generales.  Otras propiedades que nos permiten diferenciar una clase de materia de otra, una sustancia de otra, son las propiedades características.

    A través del siguiente vídeo se presentan y explican los conceptos fundamentales de la materia.

miércoles, 11 de abril de 2012

Propiedades de los sólidos

Propiedades generales
Masa, temperatura y volumen
1)Masa
    Cantidad de materia que tiene un objeto o un cuerpo.
Para medirla se emplean balanzas.  Se suele confundir la masa con el peso. Pero mientras que la masa no cambia, el peso depende del lugar. Un astronauta de 80 kg. Siempre tendrá una masa de 80 kg; pero pesará más en la Tierra que en la Luna.

2) Temperatura
   Todos los objetos están a una temperatura, que es una propiedad general de la materia. Muchas veces confundimos calor y temperatura. En verano decimos que hace calor, cuando lo que deberíamos decir es que la temperatura es alta. Decimos que el hielo está frío cuando lo que ocurre es que su temperatura es baja. El calor pasa de un cuerpo a otro, y la temperatura es una propiedad que tienen los cuerpos.

3) Volumen
   El volumen es la cantidad de espacio que ocupa un objeto. Cuando un cuerpo ocupa un espacio, ningún otro cuerpo puede estar en ese mismo espacio, porque la materia es impenetrable. Cuando mojamos una esponja, el agua y la esponja no ocupan el mismo sitio, es que la esponja está llena de huecos, llamados poros, en los que se coloca el agua.



Propiedades específicas
Densidad, dureza, tenacidad y ductilidad.
1) Densidad
   A todos nos han preguntado alguna vez si es más pesado un kilo de plomo o uno de paja, y muchos nos hemos equivocado y hemos respondido que el kilo de plomo, sin advertir que, en ambos casos, se trata de un kilo. Y es que un kilo de plomo ocupa mucho menos volumen que un kilo de paja y, por eso, decimos que es más pesado. Para hablar con propiedad, debemos decir que el plomo es más denso que la paja, es decir, que una misma masa, tiene menos volumen.

2) Dureza
    Dureza es la dificultad para rayar un cuerpo. La tiza, que se puede rayar con una uña, es blanda, mientras que el diamante es tan duro que sólo puede rayarse con otro diamante. 
    Lo contrario de duro es blando. Una sustancia dura es difícil de rayar mientras que una sustancia blanda se raya con facilidad.

3) Tenacidad
   La tenacidad es lo contrario de fragilidad. Es la resistencia que presenta un cuerpo a romperse cuando es golpeado. Muchas veces se confunde con la dureza. Una sustancia puede ser dura y poco tenaz. Así el diamante, que es la sustancia más dura conocida, no es tenaz, sino frágil, y se rompe fácilmente. Lo mismo le ocurre al vidrio, es frágil, pero duro.

4) Ductilidad
   Muchas sustancias, sobre todo metales, se pueden convertir fácilmente en hilos delgados. Esta propiedad se llama ductilidad. La ductilidad permite la existencia de hilos de cobre, tan importantes para el transporte de energía eléctrica.

martes, 10 de abril de 2012

Estados de agregación de la materia

    La materia se puede encontrar en 4 estados de agregación o estados físicos: líquido, gaseoso, plasmático y sólido.
1) Estado líquido
    El estado líquido es un estado de agregación de la materia intermedio entre el estado sólido y el gaseoso. Las moléculas de los líquidos no están tan próximas como las de los sólidos, pero están menos separadas que las de los gases. Las moléculas en el estado líquido ocupan posiciones al azar que varían con el tiempo.
FORMA: Adoptan la forma del recipiente que los contiene.
VOLUMEN: No varía.
COMPRESIBILIDAD: Son incompresibles.
FUERZAS INTERMOLECULARES: En un líquido las fuerzas intermoleculares de ATRACCIÓN y REPULSIÓN se encuentran igualadas.


2) Estado gaseoso
    Las moléculas que constituyen un gas casi no son atraídas unas por otras, por lo que se mueven en el vacío a gran velocidad y muy separadas unas de otras, explicando así las propiedades:
FORMA:Los gases no tienen forma definida, adoptando la de los recipientes que las contiene.
VOLUMEN: Los gases ocupan completamente el volumen del recipiente que los contiene.
COMPRESIBILIDAD: Pueden comprimirse fácilmente, debido a que existen enormes espacios vacíos entre unas moléculas y otras.
FUERZAS INTERMOLECULARES: Las moléculas de un gas se encuentran prácticamente libres, de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio en el cual son contenidos.


3) Estado plasmático
    Se denomina plasma al cuarto estado de agregación de la materia un estado fluido similar al estado gaseoso pero en el que determinada proporción de sus partículas están ionizadas (cargadas eléctricamente)
     El plasma presenta características propias que no se dan en los sólidos, líquidos o gases, por lo que es considerado otro estado de agregación de la materia. Como el gas, el plasma no tiene una forma definida o un volumen definido, a no ser que esté encerrado en un contenedor; pero a diferencia del gas en el que no existen efectos colectivos importantes, el plasma bajo la influencia de un campo magnético puede formar estructuras como filamentos, rayos y capas dobles.

 


4) Estado sólido
    Un cuerpo sólido, se caracteriza porque opone resistencia a cambios de forma y de volumen. Las moléculas de un sólido tienen una gran cohesión y adoptan formas bien definidas.
FORMA: Todos los sólidos tienen forma propia.
VOLUMEN: Todos los sólidos tienen volumen propio.
COMPRESIBILIDAD: Los sólidos no pueden comprimirse.
FUERZAS INTERMOLECULARES: En un sólido las fuerzas intermoleculares que predominan son las de ATRACCIÓN.

                                     
      Cuadro comparativo entre los tres estados fundamentales de la materia


Imagen explicativa de los tres estados fundamentales de la materia

lunes, 9 de abril de 2012

Cambios de estado

      



     En la primera imagen se observa el ciclo del agua, mediante constantes cambios de estado, mientras que en la segunda imagen se dan a conocer los nombres que se le adjudican a cada uno de estos cambios.


domingo, 8 de abril de 2012

Descripción de los sólidos

    Macroscópicamente describimos a los sólidos como sustancias con volumen y forma definidos, densos e incompresibles.

    Microscópicamente o a nivel molecular veríamos que las moléculas están relativamente fijas (excepto por la agitación térmica) en posiciones bien definidas del espacio. Esto es debido a la fuerza de las interacciones intermoleculares de la sustancia en cuestión, las cuales son tan fuertes que no permiten mucha libertad de movimiento a las moléculas del sólido.


   Entonces los sólidos se caracterizan por:
Distancias interatómicas cortas.

Interacciones entre átomos muy fuertes.

Movimiento atómico muy restringido (Vibración)

Alto orden interno      








El movimiento de partículas en los sólidos es mediante vibración



Poseen un gran orden interno
Tienen una forma determinada










sábado, 7 de abril de 2012

Propiedades de los sólidos

Elasticidad: Un sólido recupera su forma original cuando es deformado. Un elástico o un resorte son objetos en los que podemos observar esta propiedad. Estira un elástico y observa lo que sucede.

Fragilidad: Un sólido puede romperse en muchos pedazos (quebradizo)

Dureza: Un sólido es duro cuando no puede ser rayado por otro más blando. El diamante de una joya valiosa o el utilizado para cortar vidrios presenta dicha propiedad.

Alta densidad: tienen densidad relativamente alta, debido a la cercanía de sus moléculas, por eso se dice que son más pesados.

Maleabilidad: Se pueden obtener delgadas láminas de un material sin que se rompa.

Ductilidad: Se pueden obtener hilos de ellos, como en los cables de cobre que conducen la electricidad que llega a nuestros hogares.

viernes, 6 de abril de 2012

Clasificación de los sólidos según su estructura

    Sólidos amorfos: tienen muchas de las propiedades mecánicas características de los sólidos pero carecen del orden tridimensional regular de los sólidos cristalinos. No poseen un punto de fusión definido. 
Ejemplos: caucho, vidrio, polímeros.  

Estructura interna

El plástico es un sólido amorfo

    Sólidos cristalinos: Poseen una estructura ordenada de las partículas que los constituyen, con una forma externa limitada por superficies planas simétricamente dispuestas que son consecuencia del orden interno. Poseen un punto de fusión definido. 
Ejemplos: sales (cloruro de sodio, sulfatos, carbonatos), óxidos, metales, etc.

                                                                  Estructura interna

El diamante es un sólido cristalino

 Comparación en el orden interno entre los sólidos cristalinos y amorfos

jueves, 5 de abril de 2012

Unidad estructural sólidos cristalinos

Celda unitaria
    Es la unidad estructural más pequeña de la red cristalina, que si se repite en las tres direcciones, reproduce toda la estructura del cristal.
Esta celda se usa para describir el patrón repetitivo de los átomos, moléculas o iones en un cristal.

 

Parámetros de red

    Geométricamente una celda unitaria puede ser representada por un paralelepípedo.
La geometría de la celda unitaria es descrita en términos de seis parámetros: La longitud de las tres aristas del paralelepípedo (a, b y c) y los tres ángulos entre las aristas (α, β y γ). Esos parámetros son llamados parámetros de red.


Celda       Traslación    Traslación              Traslación
Unitaria     eje Y                eje X                       eje Z


En la siguiente imagen se explican cuáles son los lados y cuáles los ángulos.


miércoles, 4 de abril de 2012

Sistemas cristalinos (Redes de Bravais)

     Aunque existen 14 posibles celdas cristalinas, Existen siete combinaciones diferentes en las cuales están agrupadas en dependencia de los parámetros de red. Cada una de esas combinaciones constituye un sistema cristalino.

                                 Sistemas Cúbicos 
                                        Lados: a=b=c      Ángulos: α=β =γ= 90º


                                                 Sistema cúbico simple


Sistema cúbico centrado en la cara


Sistema cúbico centrado en el interior

  Sistema hexagonal
                                         Lados: a=b≠c      Ángulos: α=β =90º y γ=120º




                              Sistemas tetragonales
                                 Lados: a =b≠c      Ángulos: α=β=γ=90º  


                                            Sistema tetragonal simple

Sistema tetragonal de cuerpo centrado


                            Sistema rombohédrico
                           Lados: a=b=c      Ángulos: α=β=γ≠90º




                            Sistemas ortorrómbicos
                            Lados: a≠b≠c       Ángulos: α=β= γ= 90º


                                            Sistema ortorrómbico simple

Sistema ortorrómbico centrada en el interior
                                  

Sistema ortorrómbico centrado en las bases

                              Sistema ortorrómbico centrado en las caras

                              Sistemas monóclinicos
                              Lados: a≠b≠c      Ángulos: α= γ= 90º≠β

                                             Sistema monoclínico simple

Sistema monoclínico centrado en las bases


                                                 Sistema triclínico
                                  Lados: a≠b≠c      Ángulos: α≠β≠ γ