Los materiales son el conjunto de los elementos que se necesitan para tareas o actividades concretas. Normalmente estas tareas suelen ser obras de construcción o fabricación de objetos.
Un caso característico de la noción de materiales es cuando se habla de componentes usados en construcciones. Por ejemplo, suelen considerarse materiales los ladrillos, el cemento, herramientas de diferentes tipos, yeso, madera, metales, componentes eléctricos, entre otros.
Todos estos materiales usados en forma conjunta sirven para reparar o construir determinados lugares o espacios y siempre son elementos básicos con los que todo constructor o albañil tiene que contar.
Las propiedades de los materiales se dividen en específicas y generales.
Las propiedades generales son características comunes en casi todas las sustancias y las específicas se refieren a uno o a un pequeño grupo de sustancias.
Propiedades generales
Extensión
La extensión es todo el espacio ocupado por la materia.
Inercia
Es una propiedad responsable de preservar el movimiento o el reposo de la materia de forma uniforme y recta. Es importante saber que cuanto mayor sea la masa, mayor será la inercia, pues la masa es considerada la medida de la inercia.
Impenetrabilidad
Esta propiedad se refiere al hecho de que dos cuerpos no pueden ocupar el mismo espacio al mismo tiempo.
Por ejemplo, si llenamos una bañera con agua hasta la superficie, y luego entramos en ella, el agua de la bañera desbordará.
Divisibilidad
Esta propiedad se refiere a la división de partículas pequeñas de la materia, sin que pierda sus características o propiedades.
Ejemplo:
- Azúcar disuelto en agua.
- Agua distribuida en diversos recipientes.
Compresibilidad
Esta propiedad se refiere a la disminución del volumen de un cuerpo. Los gases son los más fáciles de comprimirse.
Propiedades específicas
Punto de fusión (PF)
El punto de fusión es la temperatura en la que un material pasa de estado sólido a estado líquido. La temperatura del punto de fusión de cada material varía.
Observa los ejemplos (a 1 atm):
- Nitrógeno: FP = – 210ºC.
- Alcohol común: FP = – 143ºC
- Agua: FP = 0ºC
- Cloruro de sodio: FP = 801ºC
Punto de ebullición (PE)
El punto de ebullición es la temperatura en la que un material pasa del estado líquido al estado gaseoso. La temperatura del punto de ebullición de cada material varía.
Observa los siguientes ejemplos (a 1 atm):
- Nitrógeno: FP = – 196ºC.
- Alcohol común: FP = – 78ºC
- Agua: FP = 100ºC
- Cloruro de sodio: FP = 1490ºC
Densidad absoluta o masa específica
Como podemos observar en la fórmula anterior, la densidad se considera la masa dividida por el volumen. Recordando que la unidad de medida de su masa es g / cm3.
Veamos un ejemplo:
- Si colocamos una piedra dentro de un vaso lleno de agua, la piedra se hundirá, pues la piedra es más densa que el agua.
Dureza
Esta propiedad mide la resistencia de los materiales. Para saber si un material es más duro que otro es necesario una prueba de fricción.
Obs.: El diamante es la sustancia más resistente que existe.
Ejemplo:
Vamos a imaginar una madera y un cuchillo de acero. Este cuchillo rayará la madera, por lo que es más resistente, pero si en vez de madera utilizamos el cuarzo, notaremos que es más fuerte que el cuchillo de acero ya que no raya el cuarzo.
Maleabilidad
Los materiales maleables se pueden reducir a láminas, como por ejemplo la plata, el oro, el zinc, entre otros.
Ductilidad
Esta propiedad se refiere a que los materiales se pueden transformar en hilos, como por ejemplo, el aluminio, el cobre, entre otros.
Solubilidad
Esta propiedad se refiere a los materiales que se disuelven y los que no se disuelven, es decir, se trata de mezclas homogéneas y mezclas heterogéneas.
Ejemplo:
Si agregas una pequeña cantidad de azúcar en un vaso con agua, el azúcar se disuelve completamente, tratándose de una mezcla homogénea, pero si se añade arena en uno con agua, por menor que sea la cantidad no va disolverse, por lo que se tratará de una mezcla heterogénea.
En 100g de agua se puede 220g de azúcar, si el agua está calentada a 30ºC y si intentamos disolver más de 220g de azúcar el exceso quedará depositado en el fondo del recipiente.
La materia que se disuelve en máxima cantidad recibe el nombre de coeficiente de solubilidad. Esta materia depende de la temperatura, pues cuando tenemos 100 gramos de agua a una temperatura de aproximadamente 50ºC, solo 260 gramos de sacarosa van a poder disolverse. Esto explica el hecho de que el café se hace solo en agua caliente, ya que no es soluble en frío.
Propiedades organolépticas
Son propiedades capaces de activar nuestros sentidos. Considera lo siguiente:
- El color es percibido por la visión, por ejemplo, el bosque es verde.
- El brillo también es percibido por la visión, por ejemplo, metal pulido (refleja la luz).
- El sabor es percibido por el paladar, por ejemplo, el azúcar es dulce.
- El olor es percibido por el olfato, por ejemplo, el agua es inodora.
Las propiedades físicas son capaces de identificar algunos aspectos, como por ejemplo, punto de ebullición, de fusión, densidad, etc.
Las propiedades químicas generalmente no identifican estos aspectos mencionados, pues es necesario que ocurra una reacción química.
La Propiedad Física Intensiva no depende del material, como por ejemplo, el sabor, el color, la transparencia, entre otros.
La Propiedad Física Extensiva depende de la cantidad del material, como por ejemplo, la masa.