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Resúmenes y mapas conceptuales
II Bimestre



Clasificación de la materia según su complejidad



Los sólidos, los líquidos y los gases son los estados comunes de la materia que la mayoría de las personas sabemos que existen en nuestro planeta tierra, 0pero no podemos ignorar la presencia también de loa materia extraordinaria la cual tiene cambios y diferencias muy drásticas se puede decir en la temperatura que se pone de manifiesto
Los plasmas son gases calientes e ionizados los cuales se forman bajo condiciones de extremadamente alta energía la cual es tan alta que las moléculas se separan con demasiada fuerza y solo quedan los átomos sueltos. Lo mas impactante es que los plasmas tienen tanta energía que los electrones externos son violentamente separados de los átomos indivisibles para formar un gas de iones super cargados y enérgicos, los plasmas se comportan de manera muy diferente a los gases y estos forman el cuarto estado de la materia
Los plasmas pueden ser percibidos simplemente cuando miramos para arriba; las condiciones de alta energía que existe en las estrellas como por ejemplo el sol, empuja a los asomos individuales al estado de plasma.
El aumento de energía lleva a mayor movimiento molécula. a lo contrario las energía que disminuye lleva a menor movimiento molecular . Como resultado, una predicción de la Teoría Cinética Molecular es que si se disminuye la energía (medida como temperatura) de una sustancia, llegaremos a un punto en que todo el movimiento molecular se detiene. La temperatura en la cual el movimiento molecular se detiene se llama cero absoluto y se calcula que es de -273.15 grados Celsius. Aunque los científicos han enfriado sustancias hasta llegar cerca del cero absoluto, nunca han podido llegar a esta temperatura. La dificultad en observar una sustancia a una temperatura de cero absoluto es que para poder “ver” la sustancia se necesita luz y la luz transfiere energía a la sustancia, lo cual eleva la temperatura. A pesar de estos desafíos, los científicos han observado, recientemente, un quinto estado de la materia que sólo existe a temperaturas muy cercanas al cero absoluto.
Los Condensados Bose-Einstein representan un quinto estado de la materia visto por primera vez en 1955. El estado lleva el nombre de Satyendra Nath Bose y Albert Einstein, quien predijo su existencia hacia 1920. Los condensados B-E son superfluidos gaseosos enfriados a temperaturas muy cercanas al cero absoluto. En este extraño estado, todos los átomos de los condensados alcanzan el mismo estado mecánico-quantum y pueden fluir sin tener ninguna fricción entre sí. Aún más extraño es que los condensados B-E pueden “atrapar” luz, para después soltarla cuando el estado se rompe.
También han sido descritos o vistos varios otros estados de la materia menos comunes. Algunos de estos estados incluyen cristales líquidos, condensados fermiónicos, superfluídos, supersólidos y el correctamente denominado "extraña materia".



Diferencias de la materia y energía





Veamos primero el significado general del concepto Energía: Es la capacidad para realizar un trabajo o transferir calor puede manifestarse de diversas formas. Algunas de las formas en que se manifiesta es por: Energía potencial, cinética, calorífica, lumínica, sonora, eléctrica, Química y mecánica, entre otras. La energía puede transformarse de una forma a otra pero ni se crea ni se d igual como sucede con la materia. Esta última aseveración lo podemos ver manifestarse, por ejemplo, cuando se verifica una reacción química, pues hay también cambio de energía así como ocurre cambio en las sustancias (materias) que reaccionan para producir otras sustancias nuevas diferentes a las que le dieron origen.
En una reacción la energía puede liberarse, o necesitarse de manera continua para que la reacción pueda proseguir. La energía puede absorberse o liberarse en una reacción química pero nunca puede ser creada ni destruida: Esta es la ley de la Conservación de la Energía.
En 1905, Alberto Einstein, en su teoría de la Relatividad dedujo una relación entre materia y energía a través de su famosa ecuación: E=mc2, donde E es la energía, m, la masa y c la velocidad de la luz. De acuerdo a esta ecuación, una masa definida se transforma siempre en una cantidad definida de esta transformación es cuando ocurre un “trabajo”. Como resultado de este trabajo se ha podido concluir que suma total de la materia y la energía del universo es constante.
El cambio de energía que se experimenta en las reacciones químicas es relativamente pequeña (con excepción de las reacciones nucleares), por lo tanto, para fines prácticos, debemos asumir que la masa y la energía se conservan durante las reacciones químicas energía.
Hoy en día se sabe que la materia se presenta en 6 estados físicos: sólido, líquido, gaseoso, plasma, condensado Bosé-Einstein y gas degenerado de Fermi, de los cuales los tres primeros son estados ordinarios de la materia y los tres últimos son estados extraordinarios de la materia.
En el caso de la materia en los estados ordinarios, de acuerdo con la teoría cinética molecular, ésta se encuentra formada por moléculas animadas de movimiento que cambian constantemente de dirección y velocidad. Debido a este movimiento presentan energía cinética que tiende a separarlas, pero también tienen una energía potencial que tiende a juntarlas. La relación entre estas dos energías en estos tres estados, y que hace posible la existencia de estos estados es como sigue:
Sólido: la energía cinética es menor que la potencial.
Líquido: la energía cinética y potencial son aproximadamente iguales.
Gaseoso: la energía cinética es mayor que la potencial.

La materia y su significado

Muchas veces durante los procesos químicos como por ejemplo una reacción química, no solamente están implicados las formas de materia que están tomando papel protagónico en la reacción. Para que ocurra cualquiera reacción, de alguna forma la energía juega un papel importante; ya sea que haya que suministrarla para que la reacción se inicie, o que, debido a la cercanía de dos formas de materia, interaccionen entre sí ocasionando que se desprenda energía proveniente de la energía que ambas formas de materia tengan almacenada en su constitución interna. El primer caso es un proceso endotérmico y el segundo, uno exotérmico, pues se libera energía.
En el módulo anterior pudiste comprender que cuando Antonio Lavoisier revolucionó la Ciencia al introducir la balanza como el primer indicio del nacimiento de la Química experimental, lo hizo para demostrar, con la ley que lleva su nombre, que la materia no se crea ni se destruye, sino que se transforma, comprobando así que la cantidad de materia sometida a una reacción química (transformación) permanece constante.
Posteriormente Alberto Einstein en sus estudios sobre la relatividad de la materia demostró que la materia y la energía eran equivalentes concluyendo que la descomposición de una pequeñísima porción de materia se transforma en enorme cantidad de energía, lo cual se puede representar con su famosa e inolvidable ecuación: donde c es la velocidad de la luz , m es la masa y E es la energía expresada en ergios.
La materia tiene pues, tres características fundamentales que son: Ocupa un lugar en el espacio, posee masa y tiene energía. Un objeto posee dos formas generales de energía: Energía cinética, o de movimiento y energía potencial o energía almacenada. En Química es importante la energía potencial, es decir, la que posee la materia en virtud de su posición o composición. Esta es la llamada energía química que está almacenada en las diferentes sustancias, y puede cambiar de una forma a otra como lo demostró Einstein.