INTRODUCCINCuando hablamos de materia nos referimos a algo que est en todas partes del universo, algo del cual nosotros tambin pertenecemos, es maravilloso saber que sea una galaxia, un planeta, un sol hasta un animal, insecto, bacterias estn conformado por partculas muy diminutas. En este trabajo monogrfico vamos a tratar de describir sus caractersticas, propiedades, comportamientos frente a los cambios que puede sufrir la materia para poder lograr tener una idea de este tema muy importante y que todava encierra muchos misterios por descubrir.

SARMIENTO VARA ANTHONY

LA MATERIA1 DEFINICIN:Materiaes todo aquello que tiene localizacin espacial, posee una cierta cantidad deenerga, y est sujeto acambios en el tiempoy a interacciones con aparatos de medida. Enfsicayfilosofa, materia es el trmino para referirse a los constituyentes de larealidad material objetiva, entendiendo por objetiva que pueda serpercibidade la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios fsicos. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc.CONCEPTO FSICOEn fsica, se llama materia a cualquier tipo de entidad que es parte del universo observable, tiene energa asociada, es capaz de interaccionar, es decir, es medible y tiene una localizacin espaciotemporal compatible con las leyes de la naturaleza.Clsicamente se considera que la materia tiene tres propiedades que juntas la caracterizan: ocupa un lugar en el espacio, tiene masa y perdura en el tiempo.En el contexto de la fsica moderna se entiende por materia cualquier campo, entidad, o discontinuidad traducible a fenmeno perceptible que se propaga a travs del espacio-tiempo a una velocidad igual o inferior a la de la luz y a la que se pueda asociar energa. As todas las formas de materia tienen asociadas una cierta energa pero slo algunas formas de materia tienen masa.

2 MATERIA MSICALos constituyentes bsicos de la materia msica conocida son los fermiones como los "quarks" (prpura) y "leptones" (verde). Los bosones (rojo) son "materia no-msica".La materia msica est jerrquicamente organizada en varios niveles y subniveles. La materia msica puede ser estudiada desde los puntos de vista macroscpico y microscpico. Segn el nivel de descripcin adoptado debemos adoptar descripciones clsicas o descripciones cunticas. Una parte de la materia msica, concretamente la que compone los astros subenfriados y las estrellas, est constituida por molculas, tomos, e iones. Cuando las condiciones de temperatura lo permite la materia se encuentra condensada.NIVEL MICROSCPICOEl nivel microscpico de la materia msica puede entenderse como un agregado de molculas. stas a su vez son agrupaciones de tomos que forman parte del nivel microscpico. A su vez existen niveles microscpicos que permiten descomponer los tomos en constituyentes an ms elementales, que sera el siguiente nivel son: Electrones: partculas leptnicas con carga elctrica negativa. Protones: partculas barinicas con carga elctrica positiva. Neutrones: partculas barinicas sin carga elctrica (pero con momento magntico).A partir de aqu hay todo un conjunto de partculas subatmicas que acaban finalmente en los constituyentes ltimos de la materia. As por ejemplo virtualmente los bariones del ncleo (protones y neutrones) se mantienen unidos gracias a un campo escalar formado por piones (bosones de espn cero). E igualmente los protones y neutrones, sabemos que no son partculas elementales, sino que tienen constituyentes de menor nivel que llamamos quarks (que a su vez se mantienen unidos mediante el intercambio de gluones virtuales).NIVEL MACROSCPICOMacroscpicamente, la materia msica se presenta en las condiciones imperantes en el sistema solar, en uno de cuatro estados de agregacin molecular: slido, lquido, gaseoso y plasma. De acuerdo con la teora cintica molecular la materia se encuentra formada por molculas y stas se encuentran animadas de movimiento, el cual cambia constantemente de direccin y velocidad cuando chocan o bajo el influjo de otras interacciones fsicas. Debido a este movimiento presentan energa cintica que tiende a separarlas, pero tambin tienen una energa potencial que tiende a juntarlas. Por lo tanto el estado fsico de una sustancia puede ser: Slido: si la energa cintica es menor que la potencial. Lquido: si la energa cintica y potencial son aproximadamente iguales. Gaseoso: si la energa cintica es mayor que la potencial. Plasma: si la energa cintica es tal que los electrones tienen una energa total positiva.Bajo ciertas condiciones puede encontrarse materia msica en otros estados fsicos, como el condensado de Bose-Einstein o el condensado ferminico.La manera ms adecuada de definir materia msica es describiendo sus cualidades:Presenta dimensiones, es decir, ocupa un lugar en un espacio-tiempo determinado.Presenta inercia: la inercia se define como la resistencia que opone la materia a modificar su estado de reposo o movimiento.La materia es la causa de la gravedad o gravitacin, que consiste en la atraccin que acta siempre entre objetos materiales aunque estn separados por grandes distancias.3 MATERIA NO-MSICAUna gran parte de la energa del universo corresponde a formas de materia formada por partculas o campos que no presentan masa, como la luz y la radiacin electromagntica, las dos formada por fotones sin masa. Junto con estas partculas no msicas, se postula la existencia de otras partculas como el gravitn, el fotino y el gravitino, que seran todas ellas partculas sin masa aunque contribuyen a la energa total del universo.

4 DISTRIBUCIN DE MATERIA EN EL UNIVERSOSegn estimaciones recientes, resumidas en este grfico de la NASA, alrededor del 70% del contenido energtico del Universo consiste en energa oscura, cuya presencia se infiere en su efecto sobre la expansin del Universo pero sobre cuya naturaleza ltima no se sabe casi nada.Segn los modelos fsicos actuales, slo aproximadamente el 5% de nuestro universo est formado por materia msica ordinaria. Se supone que una parte importante de esta masa sera materia barinica formada por bariones y electrones, que slo supondran alrededor de 1/1850 de la masa de la materia barinica. El resto de nuestro universo se compondra de materia oscura (23%) y energa oscura (72%).A pesar que la materia barinica representa un porcentaje tan pequeo, la mitad de ella todava no se ha encontrado. Todas las estrellas, galaxias y gas observable forman menos de la mitad de los bariones que debera haber. La hiptesis principal sobre el resto de materia barinica no encontrada es que, como consecuencia del proceso de formacin de estructuras posterior al big bang, est distribuida en filamentos gaseosos de baja densidad que forman una red por todo el universo y en cuyos nodos se encuentran los diversos cmulos de galaxias. Recientemente (mayo de 2008) el telescopio XMM-Newton de la agencia espacial europea ha encontrado pruebas de la existencia de dicha red de filamentos.5 COMPOSICIN DE LA MATERIALa materia est integrada por tomos, partculas diminutas que, a su vez, se componen de otras an ms pequeas, llamadas partculas subatmicas, las cuales se agrupan para constituir los diferentes objetos.Un tomo es la menor cantidad de un elemento qumico que tiene existencia propia y puede entrar en combinacin. Est constituido por un ncleo, en el cual se hallan los protones y neutrones y una corteza, donde se encuentran los electrones. Cuando el nmero de protones del ncleo es igual al de electrones de la corteza, el tomo se encuentra en estado elctricamente neutro. Se denomina nmero atmico al nmero de protones que existen en el ncleo del tomo de un elemento. Si un tomo pierde o gana uno o ms electrones adquiere carga positiva o negativa, convirtindose en un ion. Los iones se denominan cationes si tienen carga positiva y aniones si tienen carga negativa.La mayora de los cientficos cree que toda la materia contenida en el Universo se cre en una explosin denominada Big Bang, que desprendi una enorme cantidad de calor y de energa. Al cabo de unos pocos segundos, algunos de los haces de energa se transformaron en partculas diminutas que, a su vez, se convirtieron en los tomos que integran el Universo en que vivimos.En la naturaleza los tomos se combinan formando las molculas. Una molcula es una agrupacin de dos o ms tomos unidos mediante enlaces qumicos. La molcula es la mnima cantidad de una sustancia que puede existir en estado libre conservando todas sus propiedades qumicas.Todas las sustancias estn formadas por molculas. Una molcula puede estar formada por un tomo (monoatmica), por dos tomos (diatmica), por tres tomos (triatmica) o ms tomos (poliatmica)Las molculas de los cuerpos simples estn formadas por uno o ms tomos idnticos (es decir, de la misma clase). Las molculas de los compuestos qumicos estn formadas al menos por dos tomos de distinta clase (o sea, de distintos elementos).6 PROPIEDADES DE LA MATERIALas propiedades de la materia corresponden a las caractersticas especficas por las cuales una sustancia determinada puede distinguirse de otra. Estas propiedades pueden clasificarse en dos grupos:Propiedades fsicas: ependen fundamentalmente de la sustancia misma. Pueden citarse como ejemplo el color, el olor, la textura, el sabor, etc.Propiedades qumicas: dependen del comportamiento de la materia frente a otras sustancias. Por ejemplo, la oxidacin de un clavo (est constituido de hierro).Las propiedades fsicas pueden clasificarse a su vez en dos grupos:Propiedades fsicas extensivas: dependen de la cantidad de materia presente. Corresponden a la masa, el volumen, la longitud. Masa: Es la cantidad de materia que presenta un cuerpo (la masa no define volumen). Extensin: (Volumen) Es el lugar que ocupa un cuerpo en el espacio. Impenetrabilidad: Propiedad por la cual el lugar ocupado por un cuerpo no puede ser ocupado por otro al mismo tiempo. Salvo que lo desplace. Inercia: Todo cuerpo se mantiene en reposo o en movimiento, mientras no exista una causa (fuerza) que modifique dicho estado. Divisibilidad: La Materia se puede fraccionar en partes cada vez ms pequeo por diferentes medios (mecnico, fsico, qumico), de acuerdo a la siguiente secuencia. Atraccin: Es la propiedad por la cual dos cuerpos o partculas o molculas o tomos tienden a unirse.

Propiedades fsicas intensivas: dependen slo del material, independientemente de la cantidad que se tenga, del volumen que ocupe, etc. Por ejemplo, un litro de agua tiene la misma densidad que cien litros de agua. Dureza: Es la resistencia que presenta un slido a ser rayado. La dureza de un cuerpo se establece mediante la escala de MOHS. El material ms duro es el "diamante" y el menos el "talco". Tenacidad: Es la oposicin que presenta un cuerpo slido al fraccionamiento (rotura). Maleabilidad: Propiedad por la cual los metales se pueden transformar hasta lminas. Ductilidad: Propiedad por la cual los metales se pueden transformar hasta alambres o hilo. Brillo: Propiedad por la cual un cuerpo refleja la luz. Elasticidad: Es la capacidad que presentan algunos slidos para recuperar su forma original una vez que deja de actuar la fuerza que los deformaba.(Los cuerpos que no recuperan su forma se llaman "cuerpos plsticos"). Viscosidad: Es la resistencia que presenta los fluidos en su desplazamiento. Esta dificultad disminuye al aumentar la temperatura.7 ELEMENTOS, COMPUESTOS Y MEZCLASLas sustancias que conforman la materia se pueden clasificar en elementos, compuestos y mezclas.Los elementos son sustancias que estn constituidas por tomos iguales, o sea de la misma naturaleza. Por ejemplo: hierro, oro, plata, calcio, etc. Los compuestos estn constituidos por tomos diferentes.El agua y el hidrgeno son ejemplos de sustancias puras. El agua es un compuesto mientras que el hidrgeno es un elemento. El agua est constituida por dos tomos de hidrgeno y uno de oxgeno y el hidrgeno nicamente por dos tomos de hidrgeno.Si se somete el agua a cambios de estado, su composicin no vara porque es una sustancia pura, pero si se somete a cambios qumicos el agua se puede descomponer en tomos de hidrgeno y de oxgeno. Con el hidrgeno no se puede hacer lo mismo. Si se somete al calor, la molcula seguir estando constituida por tomos de hidrgeno. Si se intenta separarla por medios qumicos siempre se obtendr hidrgeno.En la naturaleza existen ms de cien elementos qumicos conocidos (Ver Tabla Peridica de los Elementos) y ms de un milln de compuestos.Las mezclas se obtienen de la combinacin de dos o ms sustancias que pueden ser elementos o compuestos. En las mezclas no se establecen enlaces qumicos entre los componentes de la mezcla. Las mezclas pueden ser homogneas o heterogneas. Las mezclas homogneas son aquellas en las cuales todos sus componentes estn distribuidos uniformemente, es decir, la concentracin es la misma en toda la mezcla, en otras palabras en la mezcla hay una sola fase. Ejemplos de mezclas homogneas son la limonada, sal disuelta en agua, etc. Este tipo de mezcla se denomina solucin o disolucin. Las mezclas heterogneas son aquellas en las que sus componentes no estn distribuidos uniformemente en toda la mezcla, es decir, hay ms de una fase; cada una de ellas mantiene sus caractersticas. Ejemplo de este tipo de mezcla es el agua con el aceite, arena disuelta en agua, etc; en ambos ejemplos se aprecia que por ms que se intente disolver una sustancia en otra siempre pasado un determinado tiempo se separan y cada una mantiene sus caractersticas.

8 CAMBIOS DE LA MATERIALos cambios que puede experimentar la materia se pueden agrupar en dos campos:Cambios fsicosCambios qumicosLos cambios fsicos son aquellos en los que no hay ninguna alteracin o cambio en la composicin de la sustancia. Pueden citarse como cambios fsicos los cambios de estado (fusin, evaporacin, sublimacin, etc.), y los cambios de tamao o forma. Por ejemplo, cuando un trozo de plata se ha transformado en una anillo, en una bandeja de plata, en unos aretes, se han producido cambios fsicos porque la plata mantiene sus propiedades en los diferentes objetos.En general, los cambios fsicos son reversibles, es decir, se puede volver a obtener la sustancia en su forma inicial.Cambios de estados fsicosLa materia cambia de estado fsico segn se le aplique calor o se le aplique fro.Cuando se aplica calor a los cuerpos se habla de Cambios de estado Progresivos de la materia. Cuandolos cuerpos se enfranse habla de Cambios de estado Regresivos.Los cambios de estado progresivos son:a. Sublimacin Progresivab. Fusinc. EvaporacinLos cambios de estado regresivos de la materia son:d. Sublimacin regresivae. Solidificacinf. CondensacinLos cambios qumicos son las transformaciones que experimenta una sustancia cuando su estructura y composicin varan, dando lugar a la formacin de una o ms sustancias nuevas. La sustancia se transforma en otra u otras sustancias diferentes a la original.El origen de una nueva sustancia significa que ha ocurrido un reordenamiento de los electrones dentro de los tomos, y se han creado nuevos enlaces qumicos. Estos enlaces qumicos determinarn las propiedades de la nueva sustancia o sustancias.La mayora de los cambios qumicos son irreversibles. Ejemplos: al quemar un papel no podemos obtenerlo nuevamente a partir de las cenizas y los gases que se liberan en la combustin; el cobre se oxida en presencia de oxgeno formando otra sustancia llamada xido de cobre. Sin embargo, hay otros cambios qumicos en que la adicin de otra sustancia provoca la obtencin de la sustancia original y en este caso se trata de un cambio qumico reversible; as, pues, para provocar un cambio qumico reversible hay que provocar otro cambio qumico.CONCLUSIONES:La materia presenta una serie de caractersticas que son comunes a todos los cuerpos. As posee masa, volumen y es impenetrable, o sea que los cuerpos no pueden ocupar el mismo tiempo ni el mismo lugar.

La Materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.Adems tiene una naturaleza corpuscular y ondulatoria.

Las transformaciones de la Energa tienen lugar en la alimentacin de los seres vivos, en la dinmica de nuestra atmsfera y en la evolucin del Universo.Todos los procesos naturales que acontecen en la materia pueden describirse en funcin de las transformaciones energticas que tienen lugar en ella.Segn cul sea el proceso por el que los cuerpos obtienen la capacidad para realizar trabajo o para transferir energa como calor, la energa se denomina de una u otra manera. Las formas en que se puede manifestar la energa son:Energa cintica, Energa elctrica, Energa electromagntica, Energa trmica, Energa qumica, ETC.

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