Fundamentos de la Ciencia: Materia, Propiedades y Medición

Definición de Ciencia y sus Ramas

La ciencia se define como un conjunto de conocimientos sobre el mundo obtenidos mediante la observación, la experimentación y el razonamiento.

• Física: Es la ciencia que estudia cualquier cambio en la materia en el que no se altera la naturaleza de la misma.
• Química: Es la ciencia que estudia la composición y las combinaciones de las sustancias, así como las transformaciones que afectan a su propia naturaleza.

La Materia y sus Propiedades

La materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y que tiene masa.

Propiedades Generales

Son aquellas cuyo valor no sirve para identificar una sustancia, tales como la masa, el volumen y la temperatura.

Propiedades Características

Son aquellas que tienen un valor propio y característico para cada sustancia, como la densidad, el punto de ebullición, la dureza y la solubilidad en agua.

Magnitudes y Medición

Una magnitud es cualquier característica de la materia o de los cambios que puede experimentar, que se puede medir y expresar con una unidad.

Medir una magnitud es compararla con una cantidad de su misma naturaleza que llamamos unidad.

• Cota inferior: Es el menor valor de la magnitud que se puede medir.
• Cota superior: Es el mayor valor de la magnitud que puede medir.
• Precisión: Es la menor cantidad de variación de la magnitud que se puede medir.
• Exactitud: Es la capacidad del instrumento para dar el valor verdadero de la medida.
• Fiabilidad: Es la capacidad del instrumento para repetir el mismo valor siempre que se mida la misma cantidad.
• Cifras significativas: Es el número de dígitos de una medida que conocemos con exactitud.

Cálculo de Errores

• Error absoluto: Es la diferencia entre el valor verdadero y el que hemos medido.
• Error relativo: Es el cociente entre el error absoluto y el valor de la medida.

Cambios de Estado y Clasificación de Sustancias

• Temperatura o punto de fusión: Es la temperatura a la cual se produce el cambio de estado de sólido a líquido.
• Temperatura o punto de ebullición: Es la temperatura a la cual se produce el cambio de estado de líquido a gas en toda la masa del líquido.
• Evaporación: Es el cambio de estado de líquido a gas que se produce solo en la superficie del líquido.
• Ebullición: Es el cambio de estado de líquido a gas que tiene lugar en toda la masa del líquido.

Sustancias Puras

Es aquella materia cuya composición no cambia, cualesquiera que sean las condiciones físicas en las que se encuentre.

• Sustancias simples: Son sustancias que no se pueden descomponer en otras más simples por ningún procedimiento (ej. Fe, Au, Ag).
• Compuestos: Son sustancias puras que sí se pueden descomponer en otras más simples por medio de un proceso químico (ej. H₂O).