La materia se forma por todo. Desde la ropa que llevamos puesta, al aire que respiramos, las plantas, las casas, las carreteras, los vehículos, los bosques y mares… Todo es materia, y por tanto las características de la materia son las características de los objetos que conforman el universo y la vida humana.
Y ya que todo es materia, podemos encontrar a esta materia en tres diferentes estados: sólido, líquido y gaseoso. A través de estos tres diferentes estados, podemos llegar a clasificar también las distintas características que tendrá la materia.
Cada Estado, obviamente, tendrán diferentes propiedades. Las características de un objeto pueden verse, sentirse o actuar de cierta manera. Los líquidos también pueden darse, sentirse y actuar de manera diferente a los sólidos y a los gases. Aunque si bien es cierto, los tres estados de la materia comparten una característica en común, y es la de que ocupan espacio ya que tienen masa.
Características de la materia sólida:
1 – Los sólidos mantienen su forma y estructura a lo largo del tiempo, y necesitarán una gran cantidad de energía para cambiarla. Por ejemplo un trozo de papel puede arrugarse, pero no cambiará su forma. Será necesario romperlo o quemarlo para que cambie su estructura. Del mismo modo, un sólido en el interior de un recipiente, mantiene su forma. Es fácil de imaginar si metemos un cubo de hielo dentro de una taza. El cubo es sólido y se mantiene con su misma forma mientras no se aplique cierta energía en forma de calor que lo derrita.
2 – Las partículas sólidas no se mueven. Las partículas que componen un sólido están muy juntas y permanecen siempre en una posición fija. Esto permite a un sólido mantener su forma ya que las partículas no pueden moverse ni fluir alrededor unas de las otras.
3 – Las partículas sólidas se agrupan de manera ordenada formando filas y columnas. Esta manera de agruparse forma un patrón de repetición muy regular. A los sólidos que se agrupan de esta manera se les llama cristales.
Características de la materia líquida:
1 – Los líquidos toman la forma del recipiente sobre el que están situados. La leche tomará siempre la forma de la jarra, y el vino siempre la forma de la botella. Si intercambiamos los líquidos, estos intercambiaran sus formas.
2 – Los líquidos tienen una característica denominada tensión superficial. Significa que las partículas del líquido en la superficie, se unen entre sí, de la misma manera que se dan la mano dos amigos. Esta fuerza es la responsable de distintos fenómenos del universo. Por ejemplo las gotas de la lluvia al caer tienen el tamaño adecuado a su tensión superficial; cuanto mayor sea la tensión, mayores son las otras. También es la responsable de que los insectos puedan pisar el agua sin hundirse.
3 – Las partículas del líquido tienen facilidad de movimiento. Al contrario que en los sólidos, las partículas líquidas tienen mayor separación y por tanto mayor movilidad. Esta característica es la que les ayuda a tomar la forma del recipiente en el que son situados.
Características de la materia en estado gaseoso:
1 – Los gases son invisibles. Las partículas de un gas tienen aún mayor separación entre ellas que los líquidos, esta separación es tan distante que el gas se vuelve invisible, pero que no podamos verlo, sabemos que está. Por ejemplo, muchas veces hemos detectado por el olor, que alguien se dejó el gas abierto, o que existe algún tipo de fuga, sin llegar a verlo, ya que varios gases pueden mezclarse con el aire que respiramos de manera invisible.
2 – Las partículas de los gases se mueven de manera libre. Al contrario que los otros dos estados de la materia, aquí las partículas no se dan la mano, sino que rehuyen de estar juntas e intentan separarse. Esta característica hace que cualquier gas ocupe la forma y el volumen del recipiente en el que se ha introducido. Un cubito de hielo mantendrá su forma cuadrada dentro de una botella, pero ese mismo cubo derretido, se adaptará a la forma del culo de la botella, y cuando se evapore, ocupara la totalidad del volumen de dicha botella.
3 – El volumen y la temperatura de los gases depende de la presión. Las partículas de los gases están en continuo movimiento, se mueven y se separan muy rápidamente, por lo que chocan constantemente entre sí.
Características físicas de la materia:
Las características de cualquier tipo de materia son aquellas que describen como los objetos se sienten, se ven, se huelen, se saborean… Que en el caso de los tres estados, como hemos visto anteriormente, son diferentes entre sí. Pero existen otras características, las llamadas características físicas de la materia, entre las que se incluyen, la masa, el peso, el volumen y la densidad.
La masa: es una característica general de la materia que nos indica la cantidad de materia que tiene un objeto. En otras palabras, la cantidad de cosas que hay. No conviene confundir la masa con el peso. Para entenderlo mejor, supongamos que 1 l de agua tiene 1 kg de peso, pero si evaporamos todo el agua, seguimos teniendo la misma masa, ya que las partículas no han desaparecido, pero el peso del gas pasará totalmente desapercibido.
El peso: ya hemos dicho que el peso no es equiparable a la masa, pero sí que podemos decir que todos los objetos tienen peso porque también tienen masa, aunque para poder medir esta característica necesita determinarse por la fuerza de la gravedad, mientras que la masa no la necesita. Técnicamente hablando, ya que la gravedad es una fuerza que atrae a los cuerpos, podemos decir que el peso también es una fuerza.
Dependiendo del lugar donde se tome el peso, el resultado puede ser diferente. En el planeta tierra un hombre puede pesar 60 kg y en la luna pesar 10. Sin embargo la masa será la misma en los dos planetas.
El volumen: el volumen se describe como el espacio ocupado por la materia. Para el caso de los sólidos, si su estructura es regular, puede medirse el volumen conociendo la longitud de sus aristas, pero si el sonido es irregular, el mejor método para determinar el volumen de un sólido es sumergirlo en un líquido cuyo volumen ya es conocido y determinar el aumento de volumen. Para el caso de los líquidos, basta con introducir los en un cilindro graduado con diferentes marcas diferentes precisiones que indique la cantidad que se acumula en su interior. Y para el caso de los gases, si el gas resulta estar flotando libremente en el ambiente, no podrá determinarse su volumen, pero si dicho gas está encerrado en un recipiente, el volumen será el del propio recipiente, ya que como hemos dicho anteriormente, las partículas de los gases tienden a expandirse continuamente.
Densidad: la materia tiene masa y tiene volumen. Mediante estas dos características, es posible combinarlas y obtener otro valor, denominado densidad. La densidad es la masa que existe por cada unidad de volumen.
Densidad = Masa / Volumen
La unidad estándar para la masa son los gramos (g) y la unidad estándar para el volumen son los mililitros (ml). Por lo tanto la densidad se expresará en gramos por mililitro (g/ml).
¿Qué pesa más, 1 kg de agua, o 1 kg. de mercurio? La respuesta correcta es que ambos pesan igual, 1 kg, pero inconscientemente, esta pregunta intenta hacer fallar la respuesta, ya que cuando pensamos en los materiales, tenemos la tendencia a equipararlos por volúmenes. La forma correcta de preguntar debería haber sido: ¿qué tienen mayor densidad, el agua o el mercurio? Y aquí, seguro que no hay dudas sobre cuál es la respuesta correcta, el mercurio siempre tendrá mayor densidad que el agua.
Solubilidad: otra característica física de la materia es la solubilidad, que mide la cantidad de una sustancia que puede disolverse en el interior de otra sustancia. Se trata de un proceso físico en el que cierta materia en estado sólido se adapta a las condiciones de otro tipo de materia en estado líquido. La facilidad con la que dicha sustancia se disuelve puede ser medido, por lo que podemos también catalogar los materiales en función de su solubilidad.