La Materia: Propiedades, Clasificación y Mezclas en Plástica y Ciencias
La materia
La materia es todo aquello que tiene volumen, posee masa propia y puede ser captado por nuestros sentidos.
La materia tiene volumen porque ocupa un lugar en el espacio. Esta propiedad puede medirse y expresarse en unidades como el centímetro cúbico (cm³) o, por ejemplo, el litro.
La materia tiene masa propia, es decir, se presenta en una determinada cantidad aun en diferentes lugares del universo. Al igual que el volumen, la masa puede medirse. Su valor se expresa en distintas unidades, por ejemplo, el kilogramo.
Propiedades extensivas
Tanto el volumen como la masa son propiedades comunes a toda la materia y dependen de su cantidad. Se las conoce con el nombre de propiedades extensivas.
La materia puede ser captada por nuestros sentidos: la percibimos con la vista, el tacto, el oído y el olfato, o de diferentes maneras.
Se presenta en 3 estados de agregación: sólido, líquido y gaseoso.
Una porción de materia se denomina cuerpo o sistema material y puede estar formado por uno o por varios materiales, por ejemplo, un anillo de oro y un huevo.
La clasificación de los materiales
Según su origen:
Materiales de origen vegetal: por ejemplo, la madera que usamos para fabricar muebles o papel.
Materiales de origen animal: como la lana que usamos para fabricar suéteres y yogur.
Materiales de origen mineral: por ejemplo, el vidrio que usamos para las puertas y las ventanas.
También podríamos clasificarlos en:
Materiales naturales: son cuerpos que se encuentran en la naturaleza, aunque reciban algún tratamiento previo a su uso. Por ejemplo, el algodón y el cuero.
Materiales artificiales: están elaborados a partir de materiales de la naturaleza, pero no se encuentran en ella. Por ejemplo, el plástico.
Propiedades intensivas de la materia
Muchas de las propiedades que cada materia posee sirven para diferenciarla de otros tipos. Estas se denominan propiedades intensivas y pueden ser físicas o químicas.
Propiedades intensivas físicas
La densidad: es la cantidad de materia que contiene un volumen determinado de un sistema material. Por ejemplo, en un litro de agua hay un kilogramo de agua.
Las propiedades sensoriales: el color, el sabor, el brillo, el olor, la transparencia y la sonoridad son muy útiles para diferenciar un material de otro.
Los estados de agregación: en la naturaleza, las condiciones de temperatura y presión determinan el estado de la materia.
Los cambios de estado: son las transformaciones que suele experimentar la materia cuando se modifican las condiciones de temperatura y presión. Por ejemplo, el agua puede caer en forma de nieve en vez de caer en forma de lluvia. Para que la materia pase del estado sólido al líquido debe alcanzar una temperatura llamada punto de fusión. El punto de ebullición es la temperatura a la cual la materia pasa del estado líquido al gaseoso.
La solubilidad: es la propiedad que tiene un determinado tipo de materia de disolverse en otro, a cierta temperatura y presión.
Las propiedades térmicas y eléctricas: algunos materiales tienen la capacidad de conducir el calor o la electricidad; se los llama materiales conductores. Otros materiales impiden el paso del calor o de la corriente eléctrica y se llaman materiales aislantes.
Sustancias y mezclas
Mezclas heterogéneas: resultan de la unión de 2 o más sustancias que permanecen en contacto pero no se combinan entre sí.
Mezclas homogéneas: son aquellas en que sus componentes no se visualizan en una sola fase; se denominan también soluciones. Por ejemplo, jugo de naranja preparado con jugo en polvo y agua.
En una mezcla homogénea se produce una dispersión o disolución de las partículas de una sustancia en otra; por lo tanto, es soluble en otra. Por ejemplo, el agua salada (la sal se disolvió en el agua). Para separar los componentes de las soluciones, el método más conocido es la destilación.
¿Qué es la energía?
La energía es aquello que permite llevar a cabo una acción o producir alguna transformación.
Fuentes de energías alternativas
Ante la gran demanda de energía se está investigando cómo aprovechar otras fuentes naturales como las mareas, el calor interno de la Tierra, etc.
La energía mareomotriz: se basa en el fenómeno de las mareas, que son movimientos ascendentes y descendentes del mar provocados por la acción conjunta de la atracción gravitatoria lunar y solar. Una central de este tipo solo es realmente útil si la diferencia de altura entre la marea alta y la baja es de varios metros, y esto se da en pocos lugares del mundo.
Los paneles solares: toman la energía lumínica del Sol y la transforman en electricidad. Con el mismo principio de funcionamiento existen pequeños dispositivos que se utilizan frecuentemente para accionar relojes o calculadoras.
La energía geotérmica: proviene del interior de nuestro planeta, que se encuentra a altas temperaturas debido a complejos fenómenos de liberación de energía. Actualmente se buscan formas de aprovechar la energía térmica que se origina en las capas más profundas de la Tierra.
La energía de la biomasa: es producida por la combustión de residuos provenientes de organismos. Se toman elementos de desechos como paja, restos de madera de los aserraderos, aceites usados y otros. Se aplica en la generación de electricidad y de calefacción ogareña, también para obtener combustible para motores industriales; de este modo se intenta reducir el consumo de petróleo. Se debe controlar la emisión de gases contaminantes.
Las células
Las células procariotas: son células pequeñas y sencillas. Se caracterizan por no tener el núcleo definido. En las células procariotas, la información genética se encuentra dispersa por toda la célula, en contacto con el resto de los componentes. Las bacterias, por ejemplo, tienen una sola célula y son procariotas.
Las células eucariotas: forman la mayoría de los organismos de los seres vivos. Son más grandes que las anteriores y tienen el material genético dentro del núcleo, envuelto por una membrana que lo separa del resto de la célula. Está organizada en sectores llamados organelas, cada una con una función particular. En estas células se pueden distinguir 2 grupos: los animales y los vegetales. Las células vegetales presentan 3 particularidades:
- Están rodeadas por una pared celular rígida.
- Contienen una vacuola, que es una cavidad llena de agua, sales y sustancias de reserva.
- Contienen cloroplastos, donde se realiza el proceso de fotosíntesis, que les permite fabricar su propio alimento.
La mayor parte de las funciones que cumplen las organelas en el interior de las eucariotas se realizan en la membrana plasmática que rodea a la célula procariota.
La fotosíntesis
En el citoplasma de las células vegetales existen unas organelas que contienen los pigmentos fotosintéticos, llamadas cloroplastos. En ellas se lleva a cabo la fotosíntesis, que significa fabricar con luz. En la fotosíntesis se fabrica una sustancia que la planta usará como alimento y fuente de energía: la glucosa (un hidrato de carbono). La fotosíntesis tiene varias etapas y requiere, además de la mencionada energía solar, distintas sustancias, que son básicamente el agua y el gas dióxido de carbono. La fotosíntesis ocurre sobre todo en las hojas, aunque también en tallos y en algunas raíces aéreas. Las hojas suelen ser planas, por lo tanto exponen una importante área a la luz solar. Están recubiertas por una capa de cera llamada cutícula, que las protege de la pérdida de agua, y tienen pequeños orificios o poros llamados estomas, que se abren y cierran permitiendo la entrada y salida de gases como el oxígeno y el dióxido de carbono.
La distribución y utilización de los nutrientes
A través del tejido vascular (conductos fallos) muchas sustancias circulan dentro de la planta. El agua y las sales disueltas se absorben por la raíz y se transportan por el sistema hasta las hojas, y las sustancias producidas en las hojas se distribuyen por el floema a todas las partes de la planta. Como resultado del proceso fotosintético se libera oxígeno que se incorpora al ambiente y es utilizado por la mayoría de los seres vivos en la respiración.