Química - Materia en nuestro entorno

Introducción

Todo lo que se encuentra en este universo está compuesto por algunos materiales, los científicos los han nombrado como “matter.” Por ejemplo, la comida que comemos, el aire que respiramos, piedras, nubes, estrellas, plantas, animales, agua, polvo, todo está catalogado como materia.

Las partículas de materia son muy pequeñas, normalmente, no visibles a simple vista.

Las partículas de materia se mueven continuamente, lo que se conoce como “kinetic energy.”
La energía cinética de las partículas depende directamente de la temperatura, a medida que aumenta la temperatura, también aumenta la velocidad del movimiento.
Las partículas de materia tienen fuerza de atracción; por lo tanto, se atraen entre sí.
La fuerza de atracción de las partículas mantiene unidas a las partículas; sin embargo, la fuerza de la fuerza de atracción varía de un tipo de materia a otro.

Todos los materiales sólidos tienen una forma definida, límites distintos y volúmenes fijos.
La mayoría de los materiales sólidos tienen una compresibilidad insignificante.
Todos los materiales sólidos tienen una tendencia natural a mantener su forma cuando se someten a fuerzas externas.
Los materiales sólidos pueden romperse bajo fuerza aplicada, pero es muy difícil cambiar su forma, ya que son rígidos.

A diferencia de los sólidos, los líquidos no tienen una forma fija; sin embargo, tienen un volumen fijo.
Los líquidos toman la forma del recipiente en el que se guardan.
Los líquidos tienen la propiedad de fluir y cambiar de forma.

La materia en forma de aire, que no es ni sólida ni líquida, se conoce como gas. Por ejemplo, oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, etc.
A diferencia del sólido, el gas no tiene tamaño ni forma definidos.
Los gases, como el gas licuado de petróleo (GLP, utilizado para cocinar); el gas natural comprimido (GNC - utilizado como combustible en vehículos), etc. tiene una alta compresibilidad; por lo tanto, se puede comprimir un gran volumen de gas en un cilindro pequeño y se puede transportar fácilmente.
Los gases, normalmente, muestran la propiedad de difundirse muy rápidamente en otros gases. Esta es la razón por la que podemos oler (bien o mal) desde la distancia.

El agua puede existir en los tres estados, por ejemplo, hielo sólido; agua (H2O) en forma líquida; y vapor de agua como gas. El siguiente diagrama ilustra la transformación del agua en diferentes estados:

La temperatura a la que el sólido se funde y se transforma en líquido (a la presión atmosférica dada) se conoce como “melting point.”
El punto de fusión de un sólido es una indicación de la fuerza de la fuerza de atracción entre sus partículas.
El punto de fusión del hielo es 273,16 K, es decir, 0 ⁰ C.
El proceso de fusión (es decir, cambio de estado sólido a estado líquido) se conoce como fusion.
La cantidad de energía térmica, que se requiere para convertir 1 kg de materiales sólidos en materiales líquidos a una presión atmosférica determinada, se conoce como latent heat de fusión.
La temperatura a la que un líquido comienza a hervir a la presión atmosférica dada se conoce como “boiling point.”
El punto de ebullición del agua es 373 K, es decir, 100 ⁰ C.
Un cambio de estado de una materia directamente de sólido a gas sin cambiar a estado líquido (o viceversa) se conoce como “sublimation.”
El fenómeno, es decir, el cambio de un líquido en vapores a cualquier temperatura por debajo de su punto de ebullición, se conoce como “evaporation.”
El dióxido de carbono sólido (CO ₂ ) se almacena a alta presión.

El CO ₂ sólido se convierte directamente en estado gaseoso una vez que la presión disminuye a 1 atmósfera.
Atmosphere(atm) es una unidad de medición de la presión ejercida por el gas y la unidad de presión es Pascal (Pa); 1 atmósfera = 1,01 × 105 Pa.

Plasma es el estado que consta de partículas súper energéticas y súper excitadas.

Las partículas súper excitadas se encuentran en forma de gases ionizados. Por ejemplo, el tubo fluorescente (que contiene gas helio) y las bombillas de los letreros de neón (que contienen gas neón) consisten en plasma.