Fundamentos de Medición, Materia y Estados Físicos

Medir una magnitud física es comparar un valor de esa magnitud con otra cantidad de la misma que se ha elegido como unidad patrón. La precisión de un instrumento de medida es el valor mínimo de la magnitud que puede apreciar. La sensibilidad de un instrumento es la capacidad para detectar variaciones de la magnitud a medir; los instrumentos más sensibles detectan variaciones más pequeñas. La incertidumbre de una medida es el máximo error con que viene afectada como consecuencia de la precisión del instrumento.

Materia y sus Propiedades

Materia es todo aquello que ocupa espacio y tiene masa. Un sistema material es una porción de materia que se considera de forma aislada para su estudio. Una sustancia es un tipo concreto de materia.

Propiedades de la Materia

Existen dos tipos principales de propiedades:

• Propiedades generales: como la masa, que mide la cantidad de materia que poseen los sistemas materiales, y el volumen, que informa de la cantidad de espacio que ocupan.
• Propiedades específicas: dependen de la clase de sustancia que constituye el sistema, pero no de su cantidad o forma. La densidad de una sustancia es la masa que corresponde a un volumen unidad de la misma.

Estados de la Materia

Sólidos

Tienen volumen fijo y forma fija. No se pueden comprimir y no fluyen por sí mismos. Se llaman cristales si sus partículas están ordenadas, y amorfos si no lo están.

Líquidos

Tienen volumen fijo, pero no tienen forma fija. Son poco compresibles y se difunden o fluyen a través de pequeños agujeros.

Gases

Ocupan todo el volumen del recipiente que los contiene, no tienen forma fija, son fácilmente compresibles, se difunden y tienden a mezclarse con otros gases.

Transformaciones de la Materia

Las transformaciones entre estados son:

• Fusión: paso de sólido a líquido.
• Solidificación: paso de líquido a sólido.
• Sublimación: paso de sólido a gaseoso.
• Sublimación regresiva: paso de gaseoso a sólido.
• Vaporización: paso de líquido a gaseoso.

La temperatura de fusión es la temperatura a la que una sustancia funde a presión atmosférica. La temperatura de ebullición es la temperatura a la que una sustancia hierve a presión atmosférica. La temperatura es proporcional a la energía cinética media de sus partículas.

La presión que ejerce un gas es consecuencia de los choques de sus partículas contra las paredes del recipiente.

Leyes de los Gases

Ley de Boyle-Mariotte (LBM): Para una masa determinada de gas a temperatura constante, el volumen del gas es inversamente proporcional a su presión.

Ley de Charles:

1. El volumen de una cantidad fija de gas a presión constante es directamente proporcional a la temperatura absoluta.
2. La presión de una cantidad fija de gas a volumen constante es directamente proporcional a la temperatura.

Ley de Conservación de la Masa (LCM)

En toda reacción química, se conserva la masa; es decir, la suma de la masa de los reactivos es igual a la suma de la masa de los productos.