Hay muchas características de la materia que podemos medir, entre ellas las propiedades físicas y químicas. La diferencia esencial entre ambas es que las propiedades físicas de la materia pueden medirse sin alterar su estructura atómica, mientras que las propiedades químicas solo pueden observarse cuando hay un cambio en su estructura atómica. Para determinar cuáles características corresponden a lo físico y a lo químico de un compuesto primero hay que prestar atención a los cambios que ocurren (o no) en él.
Propiedades físicas
Se debe resaltar que para conocer las propiedades físicas de un compuesto no es necesario cambiar su composición en lo absoluto. Se puede medir y observar sin afectarla, por lo que su fórmula química no cambia. Algunos de estos aspectos son, por ejemplo, el color, el peso molecular y el volumen. Algunos ejemplos de propiedades físicas de la materia son: la resistencia eléctrica, el punto de ebullición, la densidad, la masa y el volumen.
A continuación explicamos algunas propiedades físicas con algo de detalle:
La resistencia eléctrica
Determina qué tanto le cuesta a la corriente eléctrica fluir por el material en cuestión. Se sabe que el aluminio, el cobre y la plata tienen baja resistencia eléctrica, por lo cual dejan fluir mucho la corriente eléctrica. Por su parte, la madera, la goma y el vidrio tienen alta resistencia a la corriente eléctrica y por esta razón se utilizan como materiales aislantes y de seguridad en varios entornos con presencia de electricidad.
La temperatura
Determina qué tanto se agita internamente el sistema en cuestión. Esto significa que las moléculas de un compuesto, se mueven bruscamente cuando el calor incide sobre ellas; depende siempre de que la intensidad de tal temperatura. Las escalas de temperatura más usadas son los grados Fahrenheit, Celsius, y Kelvin. La herramienta que se utiliza para medir la temperatura es el termómetro y se presenta en diversas formas.
La densidad
Es una de las características físicas que suelen despertar el mayor interés en los elementos y los cuerpos. Se define como la relación entre su volumen y su masa. Consideremos que el plomo tiene una densidad de 11.3 g/cm3; mientras, el aluminio, conocido por ser un material resistente y liviano, tiene una densidad de 2.70 g/cm3.
El punto de ebullición
Se refiere a la temperatura necesaria para que una sustancia cambie del estado líquido de la materia al gaseoso. También existe el punto de fusión, que es la temperatura en la que los sólidos pasan a estado líquido.
Las propiedades químicas
Conocer las propiedades químicas de un compuesto requiere una metodología totalmente distinta a la que se utiliza para ver las propiedades físicas. La química de un elemento solo puede observarse cuando ocurre algún tipo de cambio en la estructura química de sus compuestos; en este caso, su fórmula sí cambiaría.
Se procede sometiendo al compuesto a ser parte de una reacción. Para esto se le combina con otro compuesto o elementos y también puede que se les someta a distintas condiciones de temperatura, presión, etc. Las reacciones también ayudan a determinar cómo reaccionará en el futuro el compuesto. Este resultado es parte de lo que describirá las propiedades químicas del compuesto.
Algunos ejemplos de propiedades químicas son los siguientes:
La reactividad
Es la capacidad de una sustancia para permitir que una reacción con otra sustancia ocurra. En el universo conocido, el oxígeno destaca como uno de los elementos más reactivos, mientras que el neón es uno de los menos reactivos.
El calor de combustión
Es la energía que se libera como resultado de la quema de una sustancia. Sabemos, por ejemplo, que el calor de combustión del monóxido de carbono es -281,65 kJ/mol.
La ionización
Es la propiedad de un átomo de formar iones, una carga eléctrica por la ganancia de electrones o su pérdida. Por ejemplo, al mezclar cloro con sodio obtenemos cloruro de sodio, el cual tiene iones de carga positiva (cationes) en el sodio e iones negativos (aniones) en el cloro.
La afinidad por electrones
Esta es la propiedad de una molécula o un átomo de ganar electrones. Por ejemplo, se sabe que el sodio tiene menos afinidad de ganar electrones que el cloro.
Los signos del cambio químico
A cierto nivel no es necesario que se someta activamente un compuesto a una reacción química para poder establecer sus propiedades químicas. En la lista anterior se puede observar que hay propiedades químicas que suponen, además de la reacción, unas condiciones que afectarán a las substancias de manera observable. Se puede aprovechar esta situación para determinar que el compuesto ha cambiado a simple vista.
En ciertos momentos las propias condiciones ambientales pueden desatar reacciones químicas. Hay signos como el cambio de color o de temperatura, la liberación de gases del compuesto y la formación de sustancias nuevas que suelen ser claramente visibles. Por ejemplo, al quemar un papel se libera humo y se forman cenizas, elementos que no estaban en un principio. Con estos signos es posible establecer a simple vista que el compuesto ha cambiado químicamente.
Referencias
- Química Web (s/f). Cambios químicos en la materia. Disponible en: http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_ccnn_2/tema6/index.htm
- Zita, A. (2021). Propiedades físicas y químicas de la materia. Disponible: https://www.diferenciador.com/propiedades-fisicas-y-quimicas-de-la-materia/
