Todo lo que está en nuestro entorno se forma por materia. Es así como todo lo que nos rodea está formado por materiales y estos tienen propiedades intensivas de la materia.
La densidad, el punto de fusión, el punto de ebullición y la solubilidad, son algunas de las propiedades que nos permiten identificar un material, no dependen de la cantidad de materia, sino de la naturaleza del material.
Contenido
Propiedades intensivas de la materia
Son muchas las propiedades intensivas de la materia, pero entre ellas, las principales son las siguientes:
La temperatura
Es la magnitud que se encarga de medir el nivel térmico o el calor generado por un cuerpo o material.
Todo material está conformado por moléculas que se mantienen en movimiento constante, esta actividad dinámica hace que se produzca una cantidad de energía calórica. Al sumar todas estas energías calóricas, se obtiene la energía térmica de una determinada sustancia.
La temperatura es un promedio de la energía térmica que posee un cuerpo. Las escalas de temperatura más utilizadas son: Celsius, Kelvin y Fahrenheit.
Volumen específico
El volumen específico de una sustancia es la cantidad de volumen que esta ocupa en una unidad de masa. Es la magnitud inversa a la densidad de una sustancia.
Densidad
La densidad es una de las propiedades intensivas de la materia que suele confundirse con el de peso específico. La densidad es la cantidad de masa por unidad de volumen. Las unidades de densidad se expresan en kg/m3 o gr/cm3.
Sin importar la masa de un cuerpo, el valor de su densidad siempre será el mismo, es decir, es una propiedad que no varía, por ello es una propiedad intensiva.
Calor específico
Es la cantidad de calor que se necesita para aumentar la temperatura de una unidad de masa en 1 °C. Para conocer este valor, se aplica la siguiente fórmula:
c = Q/m•∆t
Donde: c es el calor específico, (Q) es la cantidad de calor, (m) es la masa del cuerpo, y (∆t )es la variación de la temperatura.
Solubilidad
La solubilidad se refiere a la máxima cantidad de soluto que se puede agregar a una solvente para formar una solución.
Las soluciones son propiedades intensivas de la materia formadas de dos componentes: el disolvente y el soluto. Se llama disolvente al componente más abundante, y soluto al que se encuentra en menor cantidad. Sin embargo, en la práctica, en muchos casos no queda claramente delimitado cuál de los componentes es el soluto y cuál el disolvente.
Por lo general, cuando se habla de solubilidad se suele hacer referencia a disoluciones de un soluto sólido en un disolvente líquido (casi siempre agua, el más común de los disolventes de sustancias inorgánicas).
De hecho hay otros ocho tipos de disoluciones, ya que tanto el soluto como el disolvente pueden estar en estado sólido, líquido o gaseoso.
Índice de refracción
Esta propiedad se refiere al cambio de dirección que un rayo de luz experimenta al pasar de un sitio a otro. Por ejemplo, al pasar del aire al agua, el rayo de luz cambia de dirección debido a que la velocidad de la luz es mayor en el aire que en el agua.
Para calcular el índice de refracción, debes aplicar la siguiente fórmula:
n = c/v
Donde: (n) es el índice de refracción, (c) es la velocidad de la luz en el vacío, y (v) es la velocidad de la luz en el medio.
Punto de ebullición
Es el valor de la temperatura cuando una sustancia alcanza su cambio de estado, pasando del estado líquido al estado gaseoso. El punto de ebullición del agua es de aproximadamente 100 °C.
Al elevarse la temperatura, la presión de vapor crece muy rápidamente y cuando alcanza el valor de 1 atm. Es decir, cuando iguala la presión atmosférica, se dice que el líquido se encuentra en su punto de ebullición. Así pues, el punto de ebullición de un líquido es aquella temperatura para la que su presión de vapor vale 1 atm.
Punto de fusión
Es la temperatura a la cual una sustancia pasa del estado sólido al estado líquido. Para el agua, el punto de fusión es aproximadamente 0 °C.
Al calentar un sólido cristalino, el movimiento de vibración de las moléculas del sólido aumentará, de manera que a una cierta temperatura las moléculas más agitadas empiezan a separarse del cristal, con lo cual este empieza a fundir.
Al separarse las moléculas más rápidas, el cristal se enfría y será preciso calentarlo para que la temperatura no varíe y el proceso de fusión pueda continuar. La temperatura a la que todo el calor suministrado se absorbe en el cambio de estado es la temperatura de fusión.
Como la presión influye en el punto de fusión, se define el punto de fusión de una sustancia como la temperatura a que un sólido pasa al estado líquido bajo la presión de 1 atm.
Concentración
La concentración, otra de las propiedades intensivas de la materia, se obtiene del cociente entre la masa de un soluto de una solución y el volumen de esta solución. Para calcular el valor de la concentración se usa la fórmula:
C = M/V
Donde: (C) es la concentración, (M) es la masa del soluto y (V) es el volumen de la solución. La concentración se puede expresar en las siguientes unidades: g/l, mg/ml, % m/m, mol/L, mol/kg de agua, entre otras.
Tensión superficial
La tensión superficial es una fuerza que tiende a disminuir la superficie libre de un líquido. Se trata de una fuerza dirigida hacia el seno del líquido desde su superficie y se debe al desequilibrio de las fuerzas que actúan sobre las moléculas de la superficie libre del líquido.
Una molécula del interior de un líquido está sometida a fuerzas de atracción por parte de todas las moléculas de líquido que la rodean. Por lo tanto, se existe el equilibrio, ya que es atraída con la misma fuerza en todas direcciones.
Sin embargo, las moléculas de la superficie del líquido no son atraídas hacia arriba. Entonces, están sometidas a una fuerza dirigida perpendicularmente a la superficie del líquido y hacia el interior del mismo. Esta fuerza se denomina tensión superficial y es la causa de que el líquido se comporte como si se hallase rodeado por una especie de membrana elástica.
Viscosidad
Se denomina viscosidad a la resistencia interna al desplazamiento de una porción del líquido respecto a otra.
Lo que ocurre es que, debido a las fuerzas de atracción entre las moléculas, las capas moleculares en movimiento tienden a arrastrar a las capas moleculares vecinas, mientras que estas oponen una resistencia que las frena.
En el S.I., el coeficiente de viscosidad se mide en Pa•s.