Estados y propiedades
Klíčové pojmy: Materia tiene tres estados: sólido, líquido, gas, Sólido: forma y volumen fijos; partículas ordenadas, Líquido: volumen fijo, toma forma del recipiente; partículas móviles, Gas: no tiene forma ni volumen fijos; se comprime, Fusión: S→L; Solidificación: L→S; Vaporización: L→G; Condensación: G→L; Sublimación: S↔G, Propiedades extensivas dependen de la cantidad (masa, volumen), Propiedades intensivas no dependen de la cantidad (densidad, punto de ebullición), Unidades: masa en g, volumen en L o m^3, longitud en m, Equivalencias clave: $1\,\text{kg}=1000\,\text{g}$, $1\,\text{L}=1000\,\text{mL}$, $1\,\text{m}^3=1000\,\text{L}$, Cambio de unidades: m, g, L escalón x10; m^3 y L escalón x1000, Ejemplo conversión: $3\,\text{m}=300\,\text{cm}$, Densidad es intensiva y útil para identificar sustancias
## Introducción
La materia está en todo lo que nos rodea. Entender sus estados y propiedades nos ayuda a explicar desde por qué el hielo flota hasta cómo medir volúmenes y masas en la vida diaria. Este material resume los conceptos clave, con ejemplos y comparaciones para que estudies rápido y con claridad.
## 1. Estados de la materia
### Definición
> Un estado de la materia es la forma en que se organizan y mueven las partículas que componen una sustancia.
### Principales estados
- **Sólido**: forma y volumen fijos; partículas muy juntas y ordenadas. Ejemplo: un vaso de vidrio.
- **Líquido**: volumen definido, toma la forma del recipiente; partículas juntas pero móviles. Ejemplo: agua en una botella.
- **Gaseoso**: no tiene forma ni volumen fijos; partículas separadas y se expanden o comprimen. Ejemplo: aire en una habitación.
### Tabla comparativa: sólido vs líquido vs gas
| Propiedad | Sólido | Líquido | Gas |
|---|---:|---:|---:|
| Forma | Fija | La del recipiente | Variable |
| Volumen | Fijo | Fijo | Variable (se comprime) |
| Movimiento de partículas | Vibran en su lugar | Se deslizan | Movimiento libre |
Fun fact: ¿Sabías que el agua puede existir simultáneamente en los tres estados bajo condiciones especiales (punto triple) a una temperatura y presión específicas?
## 2. Cambios de estado
### Definición
> Cambio de estado: transformación de la materia de un estado a otro por variación de temperatura o presión.
### Procesos principales
1. **Fusión**: sólido → líquido (se añade calor). Ejemplo: hielo que se derrite. $$\text{S} \rightarrow \text{L}$$
2. **Solidificación**: líquido → sólido (se quita calor). Ejemplo: agua que se congela. $$\text{L} \rightarrow \text{S}$$
3. **Vaporización**: líquido → gas (puede ser ebullición o evaporación). $$\text{L} \rightarrow \text{G}$$
4. **Condensación**: gas → líquido. Ejemplo: vapor que forma gotas en una tapa fría. $$\text{G} \rightarrow \text{L}$$
5. **Sublimación**: sólido → gas (sin pasar por líquido) y su inverso, deposición. Ejemplo: hielo seco (dióxido de carbono sólido). $$\text{S} \leftrightarrow \text{G}$$
Ejemplo práctico: al calentar agua en una olla, primero se alcanza el punto de fusión si hay hielo, luego la ebullición si se sigue calentando.
## 3. Propiedades de la materia
### Definición
> Propiedad de la materia: característica que permite describir y distinguir sustancias.
### Tipos
- **Extensivas**: dependen de la cantidad de materia. Si divides la muestra, la propiedad se divide. Ejemplos: masa, volumen, peso, longitud.
- **Intensivas**: no dependen de la cantidad; son iguales en cualquier porción de la sustancia. Ejemplos: densidad, color, punto de fusión, punto de ebullición.
Tabla: propiedades extensivas vs intensivas
| Propiedad | Extensiva o Intensiva | Ejemplo |
|---|---:|---|
| Masa | Extensiva | 200 g de harina |
| Volumen | Extensiva | 2 L de jugo |
| Densidad | Intensiva | 1,00 g/cm^3 para el agua |
| Punto de ebullición | Intensiva | 100 °C para el agua (a 1 atm) |
Did you know que la densidad es una propiedad intensiva que permite identificar sustancias porque es la relación masa/volumen y no cambia aunque cambies la cantidad?
## 4. Unidades de medida
### Bases y prefijos
- **Masa**: unidad base gramaje en este resumen: $\text{g}$. Prefijos comunes: $\text{kg},\,\text{hg},\,\text{dag},\,\text{g},\,\text{dg},\,\text{cg},\,\text{mg}$. Ejemplo de equivalencia: $$1\,\text{kg} = 1000\,\text{g}$$
- **Volumen**: líquidos en litros $\text{L}$; sólidos en metros cúbicos $\text{m}^3$. Relaciones: $$1\,\text{L} = 1000\,\text{mL}$$ $$1\,\text{m}^3 = 1000\,\text{L}$$ $$1\,\text{cm}^3 = 1\,\text{mL}$$
- **Longitud**: unidad base metro $\text{m}$. Prefijos: $\text{km},\,\text{hm},\,\text{dam},\,\text{m},\,\text{dm},\,\text{cm},\,\text{mm}$. Ejemplo: $$1\,\text{m} = 100\,\text{cm}$$
Fun fact: ¿Sabías que un litro originalmente se definió como el volumen ocupado por 1 kilogramo de agua pura a 4 °C?
## 5. Cambio de unidades (Escalera)
> Regla práctica: