La materia: sus estados y propiedades

La materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un volumen en el espacio. El agua, el aire, las rocas y nuestro cuerpo están hechos de materia. Está formada por partículas muy pequeñas, como átomos y moléculas, cuya organización y movimiento ayudan a explicar cómo se comporta.

La materia puede presentarse en distintos estados físicos:

• Sólido: tiene forma y volumen definidos. Sus partículas están muy próximas y vibran alrededor de posiciones fijas. Algunos ejemplos son el hielo, una piedra y una moneda.
• Líquido: tiene volumen definido, pero adopta la forma del recipiente que lo contiene. Sus partículas permanecen cercanas y pueden desplazarse unas con respecto a otras. El agua y el aceite son líquidos.
• Gaseoso: no tiene forma ni volumen definidos; se expande hasta ocupar el espacio disponible. Sus partículas están muy separadas y se mueven libremente. El aire que respiramos es una mezcla de gases.
• Plasma: es un estado parecido al gas, pero contiene partículas con carga eléctrica, como iones y electrones, que se mueven libremente; en conjunto suele ser eléctricamente neutro. Está presente en el Sol, otras estrellas y los relámpagos.

Cuando la materia gana o cede energía en forma de calor, puede cambiar de estado. La fusión es el paso de sólido a líquido; la solidificación, de líquido a sólido; la vaporización, de líquido a gas; y la condensación, de gas a líquido. También puede pasar directamente de sólido a gas mediante la sublimación, y de gas a sólido mediante la sublimación inversa o deposición. En estos cambios, la sustancia conserva su identidad química: el hielo, el agua líquida y el vapor de agua siguen siendo agua.

Las propiedades de la materia son las características que permiten describirla y diferenciar unos materiales de otros. Las propiedades generales son comunes a todos los cuerpos; entre ellas se encuentran:

• Masa: cantidad de materia que tiene un cuerpo. Se expresa, por ejemplo, en gramos o kilogramos.
• Volumen: espacio que ocupa un cuerpo. Puede expresarse en centímetros cúbicos, litros o mililitros.
• Peso: fuerza con la que la gravedad atrae a un cuerpo. Se mide en newtons. A diferencia de la masa, puede cambiar según la gravedad del lugar; por eso, masa y peso no son equivalentes.

Otras propiedades ayudan a reconocer y comparar los materiales:

• Densidad: relación entre la masa de un material y el volumen que ocupa. A igual volumen, un material más denso tiene mayor masa.
• Solubilidad: capacidad de una sustancia para disolverse en otra bajo determinadas condiciones. Por ejemplo, la sal se disuelve en agua.
• Dureza: resistencia de un material a ser rayado.
• Elasticidad: capacidad de recuperar la forma original después de deformarse, siempre que no se supere cierto límite.
• Conductividad: capacidad de transmitir calor o corriente eléctrica. Los metales suelen ser buenos conductores.
• Puntos de fusión y ebullición: temperaturas a las que una sustancia se funde o hierve, respectivamente, a una presión determinada.

Las propiedades anteriores son físicas, porque pueden observarse o medirse sin transformar la sustancia en otra. En cambio, las propiedades químicas describen su capacidad para formar sustancias nuevas. Algunos ejemplos son la combustibilidad de la madera, que permite que arda, y la capacidad del hierro de oxidarse.

Conocer los estados y las propiedades de la materia nos ayuda a comprender situaciones cotidianas y a elegir materiales según su uso: metales para conducir electricidad, vidrio para las ventanas y materiales elásticos para fabricar bandas de caucho.