La materia es todo lo que ocupa espacio y tiene masa, ¿te has preguntado cuáles son sus propiedades y cómo se manifiesta en distintos estados físicos?
El primer acercamiento que tenemos con la química y la física suele ser en la etapa escolar. Es durante esas lecciones que conocemos qué es la materia, de qué está hecha y cuál es su importancia. En este artículo, profundizaremos un poco más en aquel concepto para refrescar la memoria y actualizar algunas nociones.
Explicar todo lo relativo a la materia y sus propiedades es una de las actividades más frecuentes de los docentes. Pero es necesario aplicar un enfoque innovador y orientado a las necesidades de aprendizaje de cada alumno. Para superar este reto con solvencia, la Maestría en Didáctica de la Física y la Química de la Universidad UNIR te dará todas las herramientas que necesitas.
¿Qué es la materia?
Cuando hablamos de materia, nos referimos a cualquier realidad objetiva que ocupe un lugar dentro del universo. De acuerdo a la definición clásica, la materia es todo aquello que posee una masa, volumen e inercia, por lo que podemos considerar como materia a todos los objetos físicos y entidades reales del mundo.
Hace poco más de un siglo, los científicos pensaban que el elemento más pequeño de la materia eran los átomos. Sin embargo, el científico Ernest Rutherford determinó que los átomos tienen un centro con carga positiva llamado núcleo, que es orbitado por partículas con carga negativa, denominadas electrones.
A mediados del siglo XX se descubrió que el núcleo de los átomos está formado por partículas diminutas llamadas protones y neutrones. Los primeros tienen carga positiva, mientras que los segundos no tienen ninguna carga. Hallazgos posteriores demostraron que ambas partículas subatómicas se componen de elementos todavía más pequeños, llamados quarks. (1)
Los componentes básicos de la materia, como los átomos y las moléculas, se unen para formar todos los elementos que encontramos en la tabla periódica. A partir de ellos surge, básicamente, todo lo que existe en el universo, incluyendo el agua, el aire y todas las formas de vida.
¿Cuáles son las propiedades de la materia?
Las propiedades de la materia son todas las características que la componen, tanto a nivel físico como químico, y que nos permiten diferenciarla de las cosas inmateriales. A través de estas cualidades, podemos clasificar todo tipo de sustancias, diferenciarlas y definir su uso más adecuado.
Las características que podemos hallar en todos los cuerpos se conocen como propiedades generales de la materia. Entre ellas tenemos:
| Propiedad | Descripción |
|---|---|
| Extensión | Espacio que ocupa un objeto. Se mide en metros cúbicos, cuadrados, etc. |
| Masa | Cantidad de materia en un cuerpo. Se mide en kilogramos y es invariable. |
| Peso | Fuerza gravitatoria sobre un objeto. Se mide en newtons y varía según la gravedad. |
| Elasticidad | Capacidad de deformarse y recuperar su forma. Se mide en pascales (Pa). |
| Inercia | Resistencia de un cuerpo a cambiar su estado de movimiento o reposo. |
¿Qué es el estado de la materia?
La materia se puede presentar en diferentes formas, las cuales se conocen como estados de agregación de la materia, y dependen de la forma en que se agrupen sus partículas.
Los cuatro estados fundamentales de la materia son:
- Estado sólido: Se presenta con una forma definida, debido a que sus partículas están unidas por fuerzas de atracción elevadas. Ejemplo: rocas, metales, minerales, huesos.
- Estado líquido: Tiene volumen propio, pero carece de forma fija, por lo que adopta la forma del recipiente que lo contiene. Ejemplo: agua, mercurio, aceite, sangre.
- Estado gaseoso: En este estado, los átomos y moléculas no logran unirse del todo debido a una fuerza de atracción reducida. Ejemplo: vapor, aire, metano.
- Estado plasmático: Se denomina plasma a un gas ionizado, cuyos átomos han perdido o ganado electrones, permitiéndole conducir electricidad. Ejemplo: el sol, los rayos, el fuego.
Características de la materia oscura
Por increíble que parezca, todos los elementos que consideramos como materia “ordinaria” constituyen —según cálculos— apenas el 4% de toda la materia del universo. El 96% restante está compuesto por lo que la NASA denomina “sustancias misteriosas” que moldean el cosmos, cuyos componentes son la energía oscura (68%) y la materia oscura (27%). (2)
La principal característica de la materia oscura es que no emite ningún tipo de radiación electromagnética. Pero, entonces, ¿cómo fue descubierta? Ello ocurrió en 1933, cuando el astrónomo Fritz Zwicky halló evidencias de una masa “invisible” que producía efectos gravitacionales en los cúmulos de las galaxias, afectando su velocidad.
Definir con exactitud qué es la materia oscura no es algo sencillo, pues todo lo que se sabe acerca de ella cae en el terreno de las conjeturas, que se van actualizando a medida que se realizan nuevos descubrimientos a nivel astrofísico y astronómico.
A partir de experimentos recientes, algunos científicos le han atribuido ciertas características a la materia oscura. Se cree que esta es fría y lenta, y que se acumula en torno a la materia normal. De lo que sí se tiene certeza es de su nula capacidad para formar objetos o sustancias, ya que carece de una estructura propia y de cohesión electromagnética.
Diferencias entre materia viva e inerte
La materia viva engloba a todos los seres en capacidad de desarrollar las funciones básicas de la vida, como nacer, crecer, reproducirse y morir. La composición de los seres vivos abarca alrededor de 70 bioelementos, siendo los principales el carbono, hidrógeno, oxígeno e hidrógeno, los cuales se combinan y forman biomoléculas.
Entonces, ¿qué es la materia inerte? Son todos los cuerpos que no tienen actividad biológica ni ciclo de vida. No solo se distinguen de los seres vivos por estas características, sino también por no ser fuentes de nutrientes y cumplir un papel en general pasivo en las reacciones químicas.
Bibliografía APA
(1) Science Education at Jefferson Lab (n.d.) What is Matter? Office of Science Education https://education.jlab.org/beamsactivity/6thgrade/whatismatter/whatismatter.pdf
(2) Kazmierczak, J. (2024, 22 de octubre) Building Blocks – NASA Science https://science.nasa.gov/universe/overview/building-blocks/#dark-matter
