La teoría moderna de la materia data de la obra de John Dalton a principios del siglo XIX. El átomo se considera la unidad básica de cualquier elemento, y los átomos pueden combinarse químicamente para formar moléculas, siendo la molécula la unidad más pequeña de cualquier sustancia que posea las propiedades de esa sustancia. Un elemento en la teoría moderna es cualquier sustancia cuyos átomos son iguales (es decir, tienen el mismo número atómico), mientras que un compuesto está compuesto de diferentes tipos de átomos juntos en moléculas.
La diferencia entre una mezcla y un compuesto ayuda a ilustrar la diferencia entre un cambio físico y un cambio químico. Diferentes átomos también pueden estar presentes juntos en una mezcla, pero en una mezcla no están unidos químicamente como lo están en un compuesto. En un cambio físico, como un cambio de estado (por ejemplo, de sólido a líquido), la sustancia en su conjunto cambia, pero su estructura subyacente sigue siendo la misma; el agua todavía está compuesta de moléculas que contienen dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno, ya sea en forma de hielo, agua líquida o vapor. En un cambio químico, sin embargo, la sustancia participa en una reacción química, con el consiguiente reordenamiento de sus átomos. Como resultado, se convierte en una sustancia diferente con un conjunto diferente de propiedades.
Muchas de las propiedades físicas y gran parte del comportamiento de la materia se pueden entender sin suposiciones detalladas sobre la estructura de los átomos y las moléculas. Por ejemplo, la teoría cinético-molecular de los gases proporciona una buena explicación de la naturaleza de la temperatura y la base de las diversas leyes de los gases y también da una idea de los diferentes estados de la materia. Las sustancias en diferentes estados varían en la fuerza de las fuerzas entre sus moléculas, siendo las fuerzas intermoleculares más fuertes en sólidos y más débiles en gases. La fuerza que mantiene unidas a moléculas similares se llama cohesión, mientras que la que existe entre moléculas diferentes se llama adhesión (véase adhesión y cohesión). Entre los fenómenos resultantes de las fuerzas intermoleculares se encuentran la tensión superficial y la capilaridad. Se puede comprender un número aún mayor de aspectos de la materia cuando se tienen en cuenta la naturaleza y la estructura del átomo. La teoría cuántica ha proporcionado la clave para entender el átomo, y la mayoría de los problemas básicos relacionados con el átomo se han resuelto.
La teoría atómica de la materia no responde a la pregunta de la naturaleza básica de la materia. Ahora se sabe que la materia y la energía están íntimamente relacionadas. De acuerdo con la ley de equivalencia masa-energía, desarrollada por Albert Einstein como parte de su teoría de la relatividad, una cantidad de materia de masa m posee una energía intrínseca de masa en reposo E dada por E = mc2, donde c es la velocidad de la luz. Esta equivalencia se demuestra dramáticamente en los fenómenos de fisión y fusión nuclear (véase energía nuclear; núcleo), en los que una pequeña cantidad de materia se convierte en una cantidad bastante grande de energía. La reacción inversa, la conversión de energía en materia, se ha observado con frecuencia en la creación de muchas partículas elementales nuevas. El estudio de las partículas elementales no ha resuelto la cuestión de la naturaleza de la materia, sino que solo la ha trasladado a una escala más pequeña.
- Introducción
- las Propiedades de La Materia
- los Estados de La Materia
- las primeras Teorías de la Materia
- Teoría Moderna de la Materia
- Bibliografía