¿Qué es la MATERIA y de qué está hecha? Propiedades, estados y ejemplos⚛️

Summary

El guion del video explora la naturaleza de la materia, compuesta de partículas como protones, electrones y neutrones, y presenta sus cuatro estados: sólido, líquido, gas y plasma. Destaca las propiedades generales y características, como masa, volumen, temperatura e inercia, y cómo estas varían entre los distintos estados de agregación. También menciona la materia elemental, orgánica, antimateria y la misteriosa materia oscura, que influye en la densidad del universo más allá de lo observable.

Takeaways

• 🌌 La materia es aquella que tiene masa, ocupa un lugar en el espacio y es capaz de interactuar gravitacionalmente, con su origen justo después del Big Bang.
• 🔍 La materia está presente en cuatro estados: sólido, líquido, gas y plasma, cada uno con sus características únicas.
• 🧲 Las propiedades de la materia se dividen en generales y características, siendo la masa, la carga eléctrica, el volumen y la temperatura propiedades generales.
• 🌐 Los átomos son los bloques de construcción de la materia, compuestos por protones, electrones y neutrones.
• ⚫ Los protones tienen una carga positiva, los electrones una carga negativa y los neutrones no tienen carga eléctrica.
• 🪨 La masa y el peso a menudo se confunden, pero la masa es una cantidad escalar constante, mientras que el peso es una cantidad vectorial que cambia con la fuerza gravitacional.
• 📏 El volumen es la cantidad de espacio que ocupa la materia, siendo impenetrable y ofreciendo resistencia a que otras materias ocupen el mismo lugar.
• 🌡 La temperatura se asocia con el movimiento vibratorio de las partículas que componen la materia y se relaciona con su energía interna.
• 📊 La densidad es una propiedad característica de la materia, representando la relación entre la masa y el volumen que ocupa.
• 💧 Los estados de agregación de la materia (sólidos, líquidos, gases y plasma) dependen de las fuerzas cohesivas entre las partículas.
• 🌐 El plasma es una forma menos familiar de materia, pero está presente en el universo, como en la atmósfera exterior de la Tierra y en las estrellas.
• 🚀 Se ha logrado crear plasma en laboratorio al calentar un gas hasta que los electrones se separan de los átomos o mediante la radiación de alta energía.
• 🧪 La materia ordinaria y la materia oscura representan diferentes formas en que se presenta la materia en el universo, siendo la materia oscura una forma no visible pero detectable por su efecto gravitacional.

Q & A

¿Qué es la materia y qué está compuesta?

La materia es lo que tiene masa, ocupa un lugar en el espacio y es capaz de interactuar gravitacionalmente. Está compuesta de átomos, que a su vez están hechos de protones, electrones y neutrones.

¿Cuántas formas de agregación tiene la materia y cuál es la más similar al gas?

La materia tiene cuatro formas de agregación: sólido, líquido, gas y plasma. La plasma es la más similar al gas, pero con características únicas que la hacen la cuarta forma de agregación.

¿Cuáles son las dos categorías de propiedades de la materia y cómo se diferencian?

Las propiedades de la materia se dividen en generales y características. Las propiedades generales, como la masa, carga eléctrica, volumen y temperatura, son comunes a cualquier sustancia. Las propiedades características, como la densidad, color, dureza, viscosidad, conductividad, punto de fusión, módulo de compresibilidad, etc., son las que distinguen a un tipo de materia de otro.

¿Cuál es la diferencia fundamental entre masa y peso?

La masa es una cantidad escalar que indica la cantidad de materia en un objeto, mientras que el peso es una cantidad vectorial que representa la fuerza con la que un objeto es atraído hacia el centro de la Tierra, la Luna u otro objeto astronómico. La masa de un cuerpo es la misma a menos que experimente una pérdida, pero su peso puede cambiar debido a las diferencias en la gravedad.

¿Qué propiedad de la materia se mide a través de la masa y por qué es importante?

La inercia es una propiedad de la materia que se mide a través de la masa. Es importante porque indica la dificultad para cambiar el movimiento de un objeto; cuanto más masa tenga un objeto, más inercia tendrá y más difícil le resultará cambiar su movimiento.

¿Qué es el volumen y cómo se relaciona con la materia?

El volumen es la cantidad de espacio que ocupa la materia, el cual no está ocupado por ninguna otra materia. La materia es impenetrable, lo que significa que ofrece resistencia a que otra materia ocupe el mismo lugar.

¿Cómo se relaciona el movimiento vibratorio de las partículas con la energía interna de la materia y cómo se mide?

El movimiento vibratorio de las partículas, que depende en parte de su disposición, está asociado con la energía interna de la materia. Esta energía se mide a través de la temperatura.

¿Qué propiedad es la densidad y cómo se define?

La densidad es la propiedad que define la relación entre la masa y el volumen que ocupa una sustancia. Es una propiedad característica de cada material, aunque no es invariable ya que puede cambiar significativamente con la temperatura y la presión.

¿Qué es la elasticidad y cómo afecta el comportamiento de los materiales cuando se estienden o se comprimen?

La elasticidad es una propiedad de la materia que define cómo reaccionan los materiales ante el estiramiento o la compresión. Algunos materiales ofrecen mucha resistencia, mientras que otros son fácilmente deformables.

¿Cuáles son los cuatro estados de agregación de la materia y cómo se diferencian en términos de la fuerza cohesiva entre las partículas?

Los cuatro estados de agregación de la materia son: sólido, líquido, gas y plasma. En el estado sólido, las partículas tienen una cohesión alta y una buena respuesta elástica. En el líquido, las partículas tienen una cohesión suficiente para mantener un volumen definido, pero adoptan la forma del contenedor. En el gas, las partículas tienen una gran movilidad y no tienen forma, llenando el volumen del contenedor. El plasma es un gas ionizado donde una o más electrones se han separado de los átomos, dejando una carga neta.

¿Qué es la materia oscura y cómo se relaciona con la densidad observable del universo?

La materia oscura es un tipo de materia que no se puede ver, pero que produce efectos observables a través de las fuerzas gravitacionales que son más fuertes de lo que se esperaría por la densidad de la materia observable. Se cree que la materia oscura y la energía oscura forman hasta el 90% del universo, siendo la materia oscura responsable del 25% de este total.

Outlines

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🌌 La Materia y sus Estados

El primer párrafo introduce la noción de la materia como algo con masa, ocupa espacio y puede interactuar gravitacionalmente, surgiendo tras el Big Bang. Se menciona que la materia se presenta en cuatro estados: sólido, líquido, gas y plasma, con plasma siendo una forma distintiva. Además, se clasifican las propiedades de la materia en generales y características, destacando ejemplos como masa, carga eléctrica, volumen y temperatura, y se profundiza en cómo los átomos compuestos de protones, electrones y neutrones son los componentes básicos de la materia. También se aclaran conceptos como masa y peso, y se discute la inercia y el volumen que la materia ocupa, así como la temperatura como medida de la energía interna y el movimiento vibratorio de sus partículas.

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🌡 Propiedades y Estados de la Materia

El segundo párrafo se enfoca en las propiedades característicos de la materia, como la densidad y la elasticidad, y cómo estas pueden variar con la temperatura y la presión. Se describen los cuatro estados de agregación de la materia: sólidos, líquidos, gases y plasma, destacando las características de cohesión y movilidad de las partículas en cada estado. Se mencionan ejemplos de objetos comunes y materias elementales, así como la materia orgánica y antimateria, con una breve explicación sobre la formación de antimateria en la naturaleza y su creación artificial en laboratorios.

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🌌 Materia Oscura y Energía Oscura

El tercer párrafo explora el concepto de materia oscura, una forma de materia que no se puede ver pero cuyas fuerzas gravitacionales son perceptibles y son necesarias para explicar el comportamiento del universo. Se sugiere que la materia oscura, junto con la energía oscura, podría constituir hasta el 90% del universo, dejando solo un 10% para la materia ordinaria. Se discute la importancia de la materia oscura para entender la distribución y la evolución del universo.

Keywords

💡Materia

La materia es lo que tiene masa, ocupa un lugar en el espacio y es capaz de interactuar gravitacionalmente. Es el componente básico del universo, con su origen justo después del Big Bang. En el video, la materia se presenta como el tema central, y se discute su importancia y sus diferentes estados de agregación, como sólido, líquido, gas y plasma.

💡Estados de la materia

Los estados de la materia son formas en las que aparece la materia dependiendo de la fuerza cohesiva entre las partículas que la componen. En el video se mencionan cuatro estados: sólidos, líquidos, gases y plasma. Cada estado tiene características únicas relacionadas con la interacción entre partículas y su comportamiento ante cambios en temperatura y presión.

💡Propiedades generales

Las propiedades generales de la materia son aquellas que permiten distinguirla de lo que no es materia y son comunes a todas las sustancias. Ejemplos de estas propiedades son la masa, la carga eléctrica, el volumen y la temperatura. En el video, estas propiedades se mencionan para contextualizar cómo se diferencia la materia de otros conceptos y su relevancia en la interacción con el entorno.

💡Propiedades características

Las propiedades características son aquellas que distinguen a un tipo de materia de otro. Incluyen densidad, color, dureza, viscosidad, conductividad, punto de fusión, módulo de compresibilidad, entre otros. Estas propiedades son esenciales para entender y caracterizar los diferentes comportamientos de las sustancias, como se destaca en el video.

💡Átomos

Los átomos son los bloques de construcción de la materia, compuestos por protones, electrones y neutrones. En el video, se describe cómo los átomos están formados y la importancia de sus partículas subatómicas en la formación de la materia y su comportamiento.

💡Carga eléctrica

La carga eléctrica es una característica intrínseca de las partículas que conforman la materia. Los protones tienen una carga positiva, los electrones una carga negativa y los neutrones no tienen carga eléctrica. La carga eléctrica es fundamental para entender la estructura atómica y la neutralidad general de la materia, tal como se ilustra en el video.

💡Masa

La masa es una propiedad de la materia que se refiere a la cantidad de materia que compone un objeto. En el video, se aclara la diferencia entre masa y peso, y cómo la masa es una cantidad invariante, mientras que el peso varía según la fuerza gravitacional de un cuerpo celestial.

💡Volumen

El volumen es la cantidad de espacio que ocupa la materia, que no está siendo ocupado por otra materia. Es un concepto clave para entender la impenetrabilidad de la materia y su resistencia a ser desplazada por otras sustancias, como se ejemplifica con la esponja en el video.

💡Temperatura

La temperatura está asociada con el movimiento vibratorio de las partículas que conforman la materia y es una medida de la energía interna de la misma. En el video, se describe cómo la temperatura influye en el comportamiento y las propiedades de la materia.

💡Plasma

El plasma es un estado de la materia en el que las partículas están ionizadas, es decir, los electrones se han separado de los átomos, dejando una carga neta. Aunque no es el estado más familiar de la materia, el plasma es abundante en el universo, como se menciona en el video, y se puede crear en el laboratorio al calentar un gas o bombardearlo con radiación de alta energía.

💡Materia oscura

La materia oscura es un tipo de materia hipotética que no se puede ver pero que produce efectos observables a través de las fuerzas gravitacionales. Se cree que la materia oscura contribuye significativamente a la densidad del universo y es un concepto clave en la cosmología moderna, como se discute en el video.

Highlights

Matter is defined as having mass, occupying space, and being capable of gravitational interaction.

The universe is composed of matter, originating just after the Big Bang.

Matter exists in four states: solid, liquid, gas, and plasma.

Plasma is a unique state of matter with similarities to gas but distinct characteristics.

Matter's properties are categorized into general and characteristic properties.

General properties like mass, electric charge, volume, and temperature are common to all substances.

Characteristic properties, such as density and color, distinguish one type of matter from another.

Atoms are the fundamental building blocks of matter, composed of protons, electrons, and neutrons.

Electric charge is an intrinsic characteristic of matter's constituent particles.

Protons and electrons have opposite charges, while neutrons are electrically neutral.

Atoms are typically neutral due to equal numbers of protons and electrons.

Matter's general properties include mass, weight, and inertia.

Mass and weight are distinct, with mass being a scalar and weight a vector quantity.

Inertia is a property of matter related to mass and resistance to changes in motion.

Volume refers to the space occupied by matter, which is impenetrable by other matter.

Temperature is associated with the internal energy and vibratory movement of particles.

Density is a key characteristic property, defined as mass per unit volume.

Elasticity is a property that describes how materials respond to stretching or compression.

Matter exists in different states of aggregation based on particle cohesive forces.

Solids have a defined shape and high particle cohesion.

Liquids take the shape of their container but maintain a defined volume.

Gases have high particle mobility, no shape, and expand to fill their container.

Plasma is an ionized gaseous state of matter with free electrons and ions.

Plasma is abundant in the universe, including in stars and Earth's outer atmosphere.

Antimatter is a type of matter with reversed charges on particles.

Antimatter particles have the same mass as their matter counterparts and can be produced in nature and laboratories.

Dark matter is an unseen form of matter that exerts gravitational forces.

Dark matter and dark energy are believed to make up 90% of the universe, with ordinary matter constituting only 10%.

Transcripts

Matter is that which has mass, occupies a place in space and is capable

of gravitationally interacting. The entire universe is made up of matter, having

its origin just after the Big Bang. Matter is present in four states:

solid, liquid, gas and plasma. The latter has many similarities with gaseous

but, having unique characteristics, makes it the fourth form of aggregation.

The properties of matter fall into two categories: general and characteristic.

The general ones allow to distinguish the matter from what it is not. For example, mass is a

characteristic of matter, as are electric charge, volume, and temperature. These

properties are common to any substance. In turn, the characteristics are the

particular properties by which one type of matter is distinguished from another. To this category

belong density, color, hardness, viscosity, conductivity, melting point,

compressibility modulus and many more. What is matter made of?

Atoms are the building blocks of matter. In turn, atoms are made up

of protons, electrons, and neutrons. Electric Charge Electric

charge is an intrinsic characteristic of the particles that make up

matter. Protons have a positive charge and electrons have a negative charge,

while neutrons have no electrical charge. In the atom, the protons and electrons are

in equal quantity, therefore the atom -and matter in

general- is usually in a neutral state. In this illustration you can see an atom.

Protons and neutrons are in the same number in the nucleus. Electrons

are in different orbital levels around the nucleus.

Properties of matter - General properties of matter

The general properties of matter are common to all of it. For example,

a piece of wood and a piece of metal have mass, occupy a volume and are at

a certain temperature. Mass, Weight, and Inertia

Mass and weight are terms that are often confused. However, there is a

fundamental difference between them: the mass of a body is the same -unless it experiences a loss- but

the weight of that same object can change. We know that the weight on the Earth and on the Moon is not the

same, since the Earth's gravity is greater. Therefore, mass is a scalar quantity,

while weight is a vector quantity. This means that the weight of an object has magnitude,

direction and meaning, because it is the force with which the Earth -or the Moon or another astronomical

object- attracts the object towards its center. Here the direction and sense are "towards the center", while

the magnitude corresponds to the numerical part. To express the mass, a number and a

unit are enough. For example, we speak of a kilo of corn, or a ton of steel. In the

International System of Units (SI) the unit for mass is the kilogram.

Another thing we know for sure, from everyday experience, is that it is more difficult to

move very massive objects than lighter ones. The latter find it easier to change

movement. It is a property of matter called inertia, which is measured

through mass. Volume

Matter occupies a certain amount of space, which is not occupied by any

other matter. This is therefore impenetrable, which means that it offers resistance to

other matter occupying the same place. For example, when soaking a sponge,

the liquid is located in the pores of the sponge, without occupying the same

place as it. The same goes for porous and fractured rocks that contain oil.

Temperature Atoms organize themselves into

molecules to give structure to matter, but once achieved, these particles are not

in static equilibrium. On the contrary, they have a characteristic vibratory movement, which depends,

among other things, on their arrangement. This movement is associated with the internal energy

of matter, which is measured through temperature.

- Characteristic properties of matter The characteristic properties of matter

are numerous and their study contributes to characterizing the different interactions

that matter is capable of establishing. One of the most important is density: one kilo of iron

and one kilo of wood weigh the same, but the kilo of iron occupies less volume than the kilo of wood.

Density is the ratio of mass to the volume it occupies. Each material has

a density that is characteristic of it, although it is not invariable, since temperature and

pressure can exert significant changes. Another very particular property is elasticity.

Not all materials behave the same when stretched or

compressed. Some offer a lot of resistance, while others are easily deformable.

In this way we have numerous properties of matter that characterize its behavior

in countless situations. States of matter

Matter appears to us in states of aggregation, depending on the cohesive force

between the particles that compose it. In this way there are four states that occur

naturally: -Solids

-Liquids -Gases -Plasma

Solids

Matter in a solid state has a very well defined shape, since the

constituent particles are highly cohesive. It also has a good elastic response,

since when it is deformed, matter in the solid state tends to return to its original state.

Liquids Liquids take the

shape of the container that contains them, but even so, they have a well-defined volume, since

molecular bonds, although more flexible than in solids, still provide sufficient cohesion.

Gases Matter in a gaseous state is characterized in that

its constituent particles are not tightly bound together. In fact, they have great mobility, and that is why

gases have no shape and expand to fill the volume of the container that contains them.

Plasma Plasma is matter in a

gaseous state and also ionized. It was previously mentioned that

matter is generally in a neutral state, but in the case of plasma, one or more electrons have been separated

from the atom, leaving it with a net charge. Although plasma is the least familiar of

the states of matter, the truth is that it abounds in the universe. For example,

plasma exists in the outer atmosphere of the Earth, as well as in the Sun and other stars.

In the laboratory it is possible to create plasma by heating a gas until

the electrons are separated from the atoms, or by bombarding the gas with high-energy radiation.

Finally let's see some examples of matter Common objects

Any common object is made of matter, such as:

A book A chair

A table Wood

Glass. Elementary matter

In elementary matter we find the elements that make up the periodic table

of elements, which are the most elementary part of matter. All

the objects that make up matter can be broken down into these small elements.

Aluminum Barium

Argon Boron

Calcium Gallium

Indium. Organic matter

It is the matter created by living organisms and based on the chemistry of carbon, a

light element that easily forms covalent bonds. Organic compounds are long

chains of molecules with great versatility and life uses them to carry out

its functions. Antimatter

is a type of matter in which electrons have a positive charge (positrons) and protons

(antiprotons) have a negative charge. Neutrons, although neutral in charge,

also have their antiparticle called the anti-neutron, made of antiquarks.

Antimatter particles have the same mass as matter particles and are produced in

nature. In cosmic rays, the radiation that comes from outer space,

positrons have been detected since 1932. And antiparticles of all kinds have been produced in laboratories through the use

of nuclear accelerators. An artificial anti-atom was even created,

made up of a positron orbiting an antiproton. It didn't last long,

since antimatter annihilates in the presence of matter, producing energy.

Dark matter The matter that makes up the Earth

is also found in the rest of the universe. The cores of stars act like gigantic

fission reactors in which atoms heavier than hydrogen and helium are continually created.

However, as we have said before, the behavior of the universe suggests a

much higher density than what is observed. The explanation may lie in a type of matter

that cannot be seen, but that produces effects that can be observed and that translate

into gravitational forces that are stronger than what is produced by the density of observable matter.

It is believed that matter and dark energy form up to 90% of the universe (the former

contributing 25% of the total). Thus, only 10% of ordinary matter and the rest would be

dark energy, which would be distributed evenly throughout the universe.