Propiedades de los Materiales para Niños de Primaria

Los materiales de los objetos que nos rodean poseen diferentes características. ¿Te has preguntado de qué están hechos? Todos ellos, tienen algo en común: Están hechos de materia. Pero… ¿Qué se entiende por materia? ¿Cuáles las propiedades de los materiales?

¿Qué son los Materiales?

La materia, es la sustancia de la que están hechas las cosas. Podemos definir la materia como todo aquello que pesa y ocupa un lugar en el espacio. Se denomina material a aquella materia que sirve para construir objetos. Para diferenciar cada tipo de materia se las denomina materiales o sustancias. Por ejemplo, el hierro, el vidrio, el plástico, la madera, son materiales.

Concepto de Materia: Resumen

¿Qué es la materia? Se define como materia a todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio, es decir, que tiene volumen. Masa: Es la cantidad de materia que tienen un cuerpo y se mide en kilogramos. Volumen: Es el espacio que ocupa un cuerpo y se puede medir en litros o en cm3. Vamos a volver a hablar de estos conceptos.
Un mismo objeto, puede estar fabricado con distintos tipos de materiales. Tomemos un ejemplo: existen jarras de vidrio, de plástico, de metal. Un cuchillo puede está hecho todo de metal o tener la hoja de metal y el mango de plástico o de madera.

La Materia y sus Propiedades con Ejemplos

Cuando se fabrican los objetos, se seleccionan los materiales de acuerdo con sus propiedades. Las propiedades de los materiales influyen en la utilidad para la construcción de objetos.
La materia de los objetos tiene diferentes propiedades. Por ejemplo: Los clavos son de hierro, los vasos son de vidrio, las sillas son de madera, los recipientes de residuos son de plástico.

Propiedades de los Materiales para Niños

¿Qué son? Las propiedades de la materia son las características o cualidades que se pueden aprovechar de cada material. Estas propiedades se clasifican en: Generales y específicas.

1. Propiedades Extensivas o Generales

Son comunes a todos los materiales y dependen de la cantidad de material que se tenga en cuenta. Por ejemplo: Masa y volumen.
Masa y Volumen
La masa, es la cantidad de materia que posee un objeto, se puede medir en gramos (g), miligramo (mg), kilogramo (kg), etc.
El volumen, es el espacio que ocupan los objetos materiales. Se suele expresar en cm3 o en litros. Se determina con cálculos matemáticos en objetos regulares (como un cubo o una esfera) en centímetros cúbicos (cm3). En cambio, en los líquidos el volumen se expresa en litros.

2. Propiedades Intensivas o Específicas

Son propias de cada material y no dependen de la cantidad de materia que se use. Permiten identificar al tipo de material y diferenciar una de otra. Las propiedades específicas se clasifican en:  Físicas y Químicas:

• Las propiedades físicas, son aquellas que se pueden medir sin cambiar la identidad y la composición de la sustancia o las sustancias que constituyen la materia: Por ejemplo, color, olor, la densidad, la dureza, punto de fusión o ebullición, conductividad eléctrica, otras.
•  Propiedades químicas, son las que describen la forma en que una sustancia puede cambiar o reaccionar para formar otras sustancias. Por ejemplo: Combustión, reactividad química, corrosividad, etc.

Ejemplos de las Propiedades Específicas de la Materia

• Conductividad eléctrica: Es la capacidad de un material para transmitir calor y electricidad como los metales ( Cobre). En cambio otros, son aislantes, no permiten el paso del calor ni la electricidad, como el plástico  ola madera.
• Dureza: Es la resistencia de un material a ser rayado por otro (difícil de romper, cortar, rayar). El vidrio y el diamante son materiales duros, porque son difíciles de rayar. Un diamante solo puede ser rayado por otro diamante. En cambio, el yeso es un material más blando que se raya con facilidad.
• Resistencia (materia difícil de romper).
• Fragilidad: Algunos materiales se rompen fácilmente. La porcelana y el vidrio si bien son duros, se rompen con facilidad. Decimos que son frágiles. El acero y otros metales son muy duros, los llamamos tenaces.
• Flexibilidad: Algunos materiales se doblan sin romperse, como algunos plásticos o la goma. Otros decimos que son rígidos, como la madera, no se doblan.
• Temperatura.
• Propiedades Organolépticas: Son las características que podemos reconocer a través de nuestros sentidos: Como por ejemplo el color (vista), olor (olfato), sabor (gusto), textura (tacto). Son fundamentales a la hora de seleccionar los alimentos.
• Densidad: Permite diferenciar unos materiales de otros. Mide qué tan concentrada está la masa de un cuerpo. Es la cantidad de masa que hay en un determinado volumen de una sustancia. Es independiente de la masa y del volumen del material. La densidad, es propia de cada compuesto, porque tiene valores diferentes para cada uno. Por ejemplo, el plomo tiene la densidad mayor que la madera. Es la relación (cociente) que existe entre la masa y el volumen de un cuerpo. Densidad = masa / volumen
• Punto de ebullición: Es la temperatura a la que hierve un líquido que comienza cuando aparecen burbujas de gas en toda su masa. Esto sucede a una temperatura fija para cada sustancia. Se denomina punto de ebullición de una sustancia a la temperatura a que se produce la ebullición de dicha sustancia.
• Conductividad térmica: Es la capacidad para transmitir el calor
• Solubilidad: Capacidad de la materia para disolverse en otra.
• Impermeabilidad: Materia que no deja pasar líquidos.
• Elasticidad: Es una propiedad que poseen algunos materiales por la que recuperan la forma cuando se deja la fuerza que los deformaba como por ejemplo la goma.

Cambios Físicos y Químicos de la Materia para Niños

La materia experimenta cambios, físicos y químicos. ¿Qué es un Cambio Físico de la Materia? Los cambios físicos, son los que modifican el estado o las propiedades de las sustancias, sin transformarlas en otras. En los cambios físicos, la materia no se altera, sigue siendo la misma y puede volver a su estado original. Ahora bien: algunos cambios físicos son reversibles y otros son irreversibles. Cuando cesa el motivo del cambio y recupera su estado original decimos que es un cambio reversible. Por ejemplo, si congelamos agua, cambia de estado, se convierte en agua sólida. Pues cuando la volvemos a calentar, vuelve a su estado líquido y sigue siendo agua. Cuando la materia no recupera su aspecto original, decimos que es un cambio físico irreversible. Si dejas caer un vaso de vidrio y se rompe, no vuelve a ser como antes.

Ejemplos de Cambios Físicos de la Materia

• Cambios de estado: Es el pasaje de líquido a sólido o a gas y vice-versa.
• Dilatación: Que es el aumento de volumen de un cuerpo por el incremento de su temperatura.
• Movimiento: o cambio de posición de un cuerpo en el espacio.
• Fragmentación: Es la división de un cuerpo en trozos mas pequeños, que conservan su misma naturaleza, ejemplo: cuando cortamos un pan en rodajas, o un papel en pedacitos.
• Mezcla: de sustancias, líquidas, sólidas o gaseosas sin que ninguna de ellas cambie sus propiedades. Cuando unimos varias materias obtenemos una mezcla. Si ponemos tomate, lechuga en un bol, es una mezcla. Se llama mezcla heterogénea porque sus componentes se distinguen a simple vista y son fáciles de separar. Si agregamos cacao a la leche, obtendremos una mezcla homogénea. Porque sus componentes los componentes no son fáciles de separar y no se distinguen a simple vista. Cuando en una mezcla, uno de los componentes es un líquido, se llama disolución.

Cambios Químicos de la Materia

Los cambios químicos transforman a las sustancias en otras diferentes. En los cambios químicos, la materia no vuelve a ser la misma, se modifica su composición. Los principales cambios químicos que sufre la materia son:

Ejemplos de Cambios Químicos de los Materiales

• Fermentación: Es un proceso en el cual intervienen microorganismos como bacterias o levaduras, transformando la materia sin presencia de oxígeno.
• Oxidación: Es la transformación lenta de una sustancia en otra por acción del oxígeno.
• Combustión: Es una oxidación muy rápida, en la que se quema un cuerpo. Se desprende luz y calor.

Cuáles son los Estados de la Materia

Cada material se puede presentar en uno o más de los tres estados: Sólido, Líquido o Gaseoso. El agua puede encontrarse en los tres estados, sólida como hielo, líquida y gaseosa como vapor. La madera se encuentra como sólido, el aire que respiramos se encuentra en forma de gas. Cada uno depende de la proximidad de sus partículas y la capacidad de movimiento que ellas tengan. El plasma es el cuarto estado de la materia.

Estado Sólido: Características

Los cuerpos sólidos tienen forma propia y ocupan un volumen determinado. En los sólidos las partículas están muy cerca y ordenadas, casi no tienen lugar para moverse, solo vibran. Los sólidos no se pueden comprimir, si se los presiona no cambian su forma. Ejemplo de sólidos: agua en forma de hielo, cuando cae como en el granizo.

Estado Líquido

Los líquidos no tienen forma propia, sino que adquieren la forma del recipiente que los contiene. Tienen volumen propio porque ocupan un espacio limitado. Las partículas de los líquidos están desordenadas y pueden desplazarse unas sobre otras. Los líquidos se pueden comprimir más que un sólido, cuando ejercemos presión. Ejemplo de líquidos: agua (en su forma líquida), el aceite, la miel son líquidos viscosos, porque no fluyen lentamente y se deslizan con mayor dificultad.

Estado Gaseoso de la Materia

Los gases se caracterizan porque no tienen volumen, ni forma propios. No solo adquieren la forma del recipiente que los contiene, sino que ocupan todo el espacio posible. En los gases las partículas que los conforman están muy distanciadas entre sí, en forma desorganizada. Se mueven a gran velocidad en todas direcciones. Los gases se comprimen con mucha más facilidad que los líquidos. Ejemplos de gases: El vapor de agua, el aire. Cuando un material como el agua pasa de un estado al otro, decimos que se produce un cambio de estado.

Cambios de Estado de la Materia

Para que ocurran los cambios de estado es necesario la presencia de calor. Como cuando calientas un hielo se derrite hasta formas agua en estado líquido.

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La Materia se puede presentar como:

• Sustancias puras.
• Mezclas: Cuando se unen varias materias se obtiene una mezcla de sustancias, (líquidas, sólidas o gaseosas) sin que ninguna de ellas cambie sus propiedades. La mezcla es heterogénea cuando sus componentes se distinguen a simple vista y son fáciles de separar.
  Una mezcla es homogénea cuando sus componentes no son fáciles de separar y no se distinguen a simple vista. Cuando en una mezcla, uno de los componentes es un líquido, se llama disolución. Las sustancias que componen una mezcla se pueden separar por distintos  métodos.

Métodos de Separación de las Mezclas

• Filtración: Se utiliza para separar un sólido de un líquido, utilizando un colador.
• Tamización: Se aplica para separar materiales sólidos de diferentes tamaños (para lo que se usa un tamiz o criba).
• Decantación: Este método se aplica cuando necesitamos separar dos líquidos de distinta densidad. Es usa embudo de decantación para dejar reposar, y el líquido de menor densidad sube y quedando en la superficie.
• Destilación: Se usa para separar dos líquidos de una disolución, mediante alambique.
• Evaporación: Se utiliza para separar mezclas homogéneas o disoluciones de sólido y líquido (como sal o azúcar en agua). Se realiza en recipiente ancho de poca profundidad, para facilitar este proceso.

Dato Curioso de los Materiales

¿De dónde provienen los materiales? Casi toda la materia que formó las estrellas en el universo fue hidrógeno. Con el tiempo, se fue transformando dando origen a los átomos llamados elementos químicos. Estos, al combinarse, dieron origen a los distintos materiales.

Clasificación de los Materiales: Ejemplos

Los materiales se pueden clasificar según diferentes criterios. Algunos de ellos son:

1. Según su Origen:

Los objetos que usamos a diario pueden estar elaborados de diferentes materiales. Una mesa de madera, un vaso de vidrio, una botella de plástico.

• Sintéticos: Son aquellos que no existen en la naturaleza, se obtienen a partir de la transformación de la materia prima o materiales naturales. Son fabricados por la industria mediante complejos procesos. Ejemplo: plásticos, la nafta que se usa como fuente de energía para los automóviles.
• Naturales elaborados: Son los materiales naturales que se han transformado mediante procesos simples. Ejemplo: papel, vidrio, cartón, cuero, cerámica, jugos de frutas.
• Naturales sin elaborar: Son aquellos materiales que se utilizan como se encuentran en la naturaleza, sin aplicarles modificaciones. Se los llama también materia prima. Algunos son de origen vegetal como la madera, las frutas, los vegetales. Otros son de origen animal como huevos. Otros de origen mineral como el carbón, los metales o el agua.

2. De acuerdo a su Conductividad Eléctrica

• Materiales conductores: Son los metales como el aluminio, hierro, plata, oro.
• No conductores: Oponen resistencia al paso de la corriente eléctrica. También llamados aislantes. Ejemplo: madera, goma, plástico.
• Semi-conductores: Éstos, conducen la corriente eléctrica, según las condiciones. El comportamiento de los semiconductores es muy curioso.  Se comportan como conductores o bien como aislantes, en función de una serie de factores como temperatura, presión, campo magnético, otros. Es decir, que su conductividad puede ser modificada. Son de gran utilidad y la base de los circuitos electrónicos y de todos los aparatos digitales como: móviles, televisores, reproductores. Algunos ejemplos son: Silicio, Germanio, Arsénico, Galio, Azufre, Fósforo, Carbono, Cadmio, Antimonio, Boro.

3. Capacidad de Descomposición

• Biodegradables: Alimentos, papel, madera.
• No biodegradables: Vidrio, Telgopor.

La biodegradación es la descomposición de un organismo por la acción de otros seres vivos como hongos y bacterias, que lo utilizan de alimento. Es un proceso fundamental de la naturaleza para la alimentación del resto de los seres de la cadena alimenticia.
En cambio, un material es no biodegradable cuando el tiempo que necesita para degradarse es extremadamente largo o supera la capacidad de los organismos descomponedores para procesarlos. El medio ambiente requiere de la utilización de materiales biodegradables.

4. Según el Estado de Agregación de la Materia

Los materiales, así sean naturales o artificiales, se encuentran en distintos estados de agregación.

• Líquido
• Sólido
• Gaseoso
• Plasma

Vídeo: Cuáles son las Propiedades de los Materiales