Conceptos de la materia física



Conceptos de la materia física - Monografias.com

Introducción

Estos son los conceptos

Conceptos

Sustancias puras

Una sustancia pura es aquella que presenta una composición química estable, como el agua, el helio, el nitrógeno o el dióxido de carbono. Sin embargo, la pureza absoluta no existe, ya que vivimos en un mundo en el que todas las sustancias naturales son de alguna manera mezclas, las cuales se pueden separar en sus componentes puros hasta el grado de pureza deseado.

Desde un punto de vista comercial una sustancia pura puede tener entre un 90 y un 99% de pureza. En la industria pesada la sustancia más pura que se utiliza es el agua de las grandes tuberías de vapor, que puede alcanzar un 99, 99% de pureza. Una sustancia pura no tiene que ser necesariamente de un solo elemento o compuesto químico sino que una mezcla de diferentes elementos químicos es igualmente una sustancia pura, siempre y cuando la mezcla sea homogénea, Hay que tener presente que las moléculas que forman la materia están hechas, a su vez, de átomos unidos entre sí. Hay millones de moléculas diferentes, unas son de tipo industrial y otras forman parte de la naturaleza. Sin embargo, los átomos que forman las moléculas no son infinitos, sino que existen 118 átomos distintos (los que se establecen en la tabla periódica de los elementos).

Mezcla homogénea

Una mezcla homogénea son aquellas mezclas en que sus componentes no se pueden diferenciar a simple vista. Las mezclas homogéneas de líquidos se conocen con el nombre de disoluciones y están constituidas por un soluto y un disolvente, siendo el segundo el que se encuentra en mayor proporción y además suele ser el líquido. Por ejemplo, el agua mezclada con sales minerales o con azúcar, el agua es el disolvente y la sal el soluto.

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Mezcla homogénea

Mezcla heterogénea

Una mezcla heterogénea es aquella que posee una composición no uniforme en la cual se pueden distinguir a simple vista sus componentes y está formada por dos o más sustancias, físicamente distintas, distribuidas en forma desigual. Las partes de una mezcla heterogénea pueden separarse fácilmente. Pueden ser gruesas o suspensiones de acuerdo al tamaño.

1 las ensaladas,

2 concreto

Etc

EJEMPLOS ILUSTRADOS

A continuación se muestran algunos ejemplos de mezclas homogéneas

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ensalada

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ejemplo de un concreto

etc.

EJEMPLOS ILUSTRADOS

A continuación se muestra unos ejemplos de mesclas heterogéneas ilustradas

Medicamentos

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agua con aceite ejemplo 1

agua con aceite un ejemplo 2

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Particula

parte o cuerpo muy pequeño de algo. Entre los ejemplos de partículas que podemos dar se encuentran los granos minerales y las partículas subatómicas, En el caso del grano es porque toda su estructura está conformada por pequeñísimos elementos, los granos y que resultan casi imperceptibles para el ojo humano. El tamaño del grano o partícula puede ir desde lo más pequeño, como ser unos pocos nanómetros, hasta varios milímetros, pero nunca se excede de esta media. Las playas dan un buen ejemplo de esto que decía, ya que las mismas están compuestas por miles y miles de partículas (granos) sueltos, aunque a la distancia y en una visión global den esa sensación compacta. Cuando nos acercamos y la tocamos podemos comprobar esta cuestión. También, el término partícula ostenta una aplicación absolutamente distinta a la que mencionamos más arriba, ya que en el ámbito de la gramática es común la utilización de esta palabra para designar a aquellas partes invariables de una oración o aquellas que sirven para explicar las relaciones que se dan entre distintas frases o el elemento que se usa para la formación de ciertos vocablos, como ser el término sub división, en este caso, sub, será partícula.

Molecula

La molecula es un diminutivo de la palabra moles, 'masa') es un grupo eléctricamente neutro y suficientemente estable de al menos dos átomos en una configuración definida, unidos por enlaces químicos fuertes (covalentes o enlace iónico).1 2 3 4 5 6 En este estricto sentido, las moléculas se diferencian de los iones poliatómicos. En la química orgánica y la bioquímica, el término "molécula" se utiliza de manera menos estricta y se aplica también a los compuestos orgánicos (moléculas orgánicas) y en las biomoléculas. Antes, se definía la molécula de forma menos general y precisa, como la más pequeña parte de una sustancia que podía tener existencia independiente y estable conservando aún sus propiedades fisicoquímicas. De acuerdo con esta definición, podían existir moléculas monoatómicas. En la teoría cinética de los gases, el término molécula se aplica a cualquier partícula gaseosa con independencia de su composición. De acuerdo con esta definición, los átomos de un gas noble se considerarían moléculas aunque se componen de átomos no enlazados.7

Una molécula puede consistir en varios átomos de un único elemento químico, como en el caso del oxígeno diatómico (O2), o de diferentes elementos, como en el caso de la agua (H 2 O). Los átomos y complejos unidos por enlaces no covalentes como los enlaces de hidrógeno Los enlaces iónicos no se suelen considerar como moléculas individuales. Las moléculas como componentes de la materia son comunes en las sustancias orgánicas (y por tanto en la bioquímica). También conforman la mayor parte de los océanos y de la atmósfera. Sin embargo, un gran número de sustancias sólidas familiares, que incluyen la mayor parte de los minerales que componen la corteza, el manto y el núcleo de la Tierra, contienen muchos enlaces químicos, pero no están formados por moléculas. Además, ninguna molécula típica puede ser definida en los cristales iónicos (sales) o en cristales covalentes, aunque estén compuestos por celdas unitarias que se repiten, ya sea en un plano (como en el grafito) o en tres dimensiones (como en el diamante o el cloruro de sodio ). Este sistema de repetir una estructura unitaria varias veces también es válida para la mayoría de las fases condensadas de la materia con enlaces metálicos, lo que significa que los metales sólidos tampoco están compuestos por moléculas. En el vidrio (sólidos que presentan un estado vítreo desordenado), los átomos también pueden estar unidos por enlaces químicos sin que se pueda identificar ningún tipo de molécula, pero tampoco existe la regularidad de la repetición de unidades que caracteriza a los cristales Casi toda la química orgánica y buena parte de la química inorgánica se ocupan de la síntesis y reactividad de moléculas y compuestos moleculares. La química física y, especialmente, la química cuántica también estudian, cuantitativamente, en su caso, las propiedades y reactividad de las moléculas. La bioquímica está íntimamente relacionada con la biología molecular, ya que ambas estudian a los seres vivos a nivel molecular. El estudio de las interacciones específicas entre moléculas, incluyendo el reconocimiento molecular es el campo de estudio de la química supramolecular. Estas fuerzas explican las propiedades físicas como la solubilidad o el punto de ebullición de un compuesto molecular. Las moléculas rara vez se encuentran sin interacción entre ellas, salvo en gases enrarecidos y en los gases nobles. Así, pueden encontrarse en redes cristalinas, como el caso de las moléculas de H2O en el hielo o con interacciones intensas pero que cambian rápidamente de direccionalidad, como en el agua líquida. En orden creciente de intensidad, las fuerzas intermoleculares más relevantes son: las fuerzas de Van der Waals y los puentes de hidrógeno. La dinámica molecular es un método de simulación por computadora que utiliza estas fuerzas para tratar de explicar las propiedades de las moléculas.

Atómo

Un átomo es la unidad constituyente más pequeña de la materia que tiene las propiedades de un elemento químico.1 Cada sólido, líquido, gas y plasma se compone de átomos neutros o ionizados. Los átomos son muy pequeños; los tamaños típicos son alrededor de 100 pm (diez mil millonésima parte de un metro).2 No obstante, los átomos no tienen límites bien definidos y hay diferentes formas de definir su tamaño que dan valores diferentes pero cercanos. Los átomos son lo suficientemente pequeños para que la física clásica dé resultados notablemente incorrectos. A través del desarrollo de la física, los modelos atómicos han incorporado principios cuánticos para explicar y predecir mejor su comportamiento. Cada átomo se compone de un núcleo y uno o más electrones unidos al núcleo. El núcleo está compuesto de uno o más protones y típicamente un número similar de neutrones (ninguno en el hidrógeno-1). Los protones y los neutrones son llamados nucleones. Más del 99,94 % de la masa del átomo está en el núcleo. Los protones tienen una carga eléctrica positiva, los electrones tienen una carga eléctrica negativa y los neutrones tienen ambas cargas eléctricas, haciéndolos neutros. Si el número de protones y electrones son iguales, ese átomo es eléctricamente neutro. Si un átomo tiene más o menos electrones que protones, entonces tiene una carga global negativa o positiva, respectivamente, y se denomina ion Los electrones de un átomo son atraídos por los protones en un núcleo atómico por esta fuerza electromagnética. Los protones y los neutrones en el núcleo son atraídos el uno al otro por una fuerza diferente, la fuerza nuclear, que es generalmente más fuerte que la fuerza electromagnética que repele los protones cargados positivamente entre sí. Bajo ciertas circunstancias, la fuerza electromagnética repelente se vuelve más fuerte que la fuerza nuclear y los nucleones pueden ser expulsados del núcleo, dejando tras de sí un elemento diferente: desintegración nuclear que resulta en transmutación nuclear El número de protones en el núcleo define a qué elemento químico pertenece el átomo: por ejemplo, todos los átomos de cobre contienen 29 protones. El número de neutrones define el isótopo del elemento.3 El número de electrones influye en las propiedades magnéticas de un átomo. Los átomos pueden unirse a otro u otros átomos por enlaces químicos para formar compuestos químicos tales como moléculas. La capacidad de los átomos de asociarse y disociarse es responsable de la mayor parte de los cambios físicos observados en la naturaleza y es el tema de la disciplina de la química.

Elemento compuesto

Un elemento compuesto es una sustancia formada por la combinación de dos o más elementos de la tabla periódica.1 Los compuestos son representados por una fórmula química. Por ejemplo, el agua (H2O) está constituida por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

Los compuestos tienen propiedades intrínsecas (ver valencia) y ciertas características como; una composición constante y componentes que siempre están en proporciones constantes. Están formados por moléculas o iones con enlaces estables que no obedece a una selección humana arbitraria. Por lo tanto, no son mezclas o aleaciones como el bronce o el chocolate.2 3 Finalmente, los elementos de un compuesto no se pueden dividir o separar por procesos físicos (decantación, filtración, destilación), sino solo mediante procesos químicos.

Densidad

La densidad es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia. Usualmente se simboliza mediante la letra rho ? del alfabeto griego. La densidad media es la razón entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. Si un cuerpo no tiene una distribución uniforme de la masa en todos sus puntos, la densidad alrededor de un punto dado puede diferir de la densidad media. Si se considera una sucesión de pequeños volúmenes decrecientes {\displaystyle \Delta V_{k}} {\displaystyle \Delta V_{k}} (convergiendo hacia un volumen muy pequeño) centrados alrededor de un punto, siendo {\displaystyle \Delta m_{k}} {\displaystyle \Delta m_{k}} la masa contenida en cada uno de los volúmenes anteriores, la densidad en el punto común a todos estos volúmenes es:

{\displaystyle \rho (x)=\lim _{k\to \infty }{\frac {\Delta m_{k}}{\Delta V_{k}}}\approx {\frac {dm}{dV}}} {\displaystyle \rho (x)=\lim _{k\to \infty }{\frac {\Delta m_{k}}{\Delta V_{k}}}\approx {\frac {dm}{dV}}}

La unidad es kg/m³ en el SI.

Como ejemplo, un objeto de plomo es más denso que otro de corcho, con independencia del tamaño y masa.

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objeto de plomo

Masa

es una magnitud que expresa la cantidad de materia de un cuerpo, medida por la inercia de este, que determina la aceleración producida por una fuerza que actúa sobre él.1 Es una propiedad extrínseca de los cuerpos que determina la medida de la masa inercial y de la masa gravitacional. La unidad utilizada para medir la masa en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg). Es una magnitud escalar.

Nota: No debe confundirse con el peso, que es una magnitud vectorial que representa una fuerza cuya unidad utilizada en el Sistema Internacional de Unidades es el newton (N), si bien a partir del peso de un cuerpo en reposo (atraído por la fuerza de la gravedad), puede conocerse su masa al conocerse el valor de la gravedad.

Volumen

El volumen es una magnitud métrica de tipo escalar2 definida como la extensión en tres dimensiones de una región del espacio. Es una magnitud derivada de la longitud, ya que se halla multiplicando la longitud, el ancho y la altura. Matemáticamente el volumen es definible no sólo en cualquier espacio euclídeo, sino también en otro tipo de espacios métricos que incluyen por ejemplo a las variedades de Riemann.

Desde un punto de vista físico, los cuerpos materiales ocupan un volumen por el hecho de ser extensos, fenómeno que se debe al principio de exclusión de Pauli. La noción de volumen es más complicada que la de superficie y en su uso formal puede dar lugar a la llamada paradoja de Banach-Tarski. La unidad de medida de volumen en el Sistema Internacional de Unidades es el metro cúbico. Para medir la capacidad se utiliza el litro. Por razones históricas, existen unidades separadas para ambas, sin embargo están relacionadas por la equivalencia entre el litro y el decímetro cúbico.

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cuerpos geometricos

 

 

 

Autor:

Uvasmágicas