4. Estructura de la materia

Corresponde a la sesi�n de GA 7.4 PART�CULA + PART�CULA = TODO

Una roca, el agua y el ox�geno que respiramos son materia; sin embargo, existen diferencias, pues son, respectivamente, un cuerpo, una sustancia y un elemento. A continuaci�n se explican brevemente las caracter�sticas de estos tipos de materia.

Cuerpo es toda porci�n definida de materia, ya que tiene una forma y un tama�o determinados; adem�s, ocupa un lugar en el espacio y presenta ciertas caracter�sticas, entre ellas el peso y el color. Ejemplos: un vaso, una piedra, un �rbol, etc�tera.

Existen cuerpos homog�neos cuyos componentes son uniformes, como en el caso de un utensilio de pl�stico; otros cuerpos son heterog�neos porque las partes que lo constituyen son diferentes y se pueden identificar f�cilmente, por ejemplo: una roca.

Sustancia es la materia que presenta caracter�sticas f�sicas y qu�micas bien definidas, que la hacen diferente de otras sustancias. Ejemplos de sustancias son las mezclas como el agua azucarada y el cemento; los compuestos como el agua, el cloruro de sodio (sal) y el alcohol; y los elementos.

Algunos tipos de materia est�n formados por sustancias, y por tener una forma y un tama�o definidos, se clasifican como cuerpos, por ejemplo, una cuchara de acero y un objeto de madera. Ahora bien, muchas sustancias no se consideran como cuerpos, ya que carecen, entre otras caracter�sticas, de tama�o y forma definidos, este es el caso de los gases y los l�quidos.

Elemento es la materia con determinadas propiedades que est� formada por part�culas peque��simas llamadas �tomos, los cuales son de un solo tipo. Los elementos no pueden fraccionarse en partes m�s sencillas por m�todos qu�micos, porque pierden las caracter�sticas que los identifican como tales.

Se conocen 108 elementos, cuyos nombres, en lat�n o en griego, se representan mediante un s�mbolo que consta de una o dos letras, con inicial may�scula. Los nombres y s�mbolos de algunos de ellos son Carbono (C), Nitr�geno (N), Hidr�geno (H), Calcio (Ca), Cloro (Cl), Aluminio (Al), Ars�nico (As), F�sforo (P), Oro (Au), Cobre (Cu), etc�tera.

Tanto cuerpos como sustancias est�n constituidos por elementos, y �stos, a su vez, est�n formados por mol�culas.

Mol�cula es la parte m�s peque�a de la materia que conserva las propiedades originales de la sustancia que constituye. Est� formada por grupos de �tomos que se mantienen unidos.

Por ejemplo, el agua est� integrada por mol�culas; si el l�quido se dividiera en porciones m�s peque�as, se tendr�a, en cada una de estas partes, menor cantidad de mol�culas, pero seguir�a siendo agua; sin embargo, si lo que se divide son sus componentes, dejar�a de ser agua y ya no tendr�a sus caracter�sticas originales.

Algunas mol�culas est�n formadas por diversos elementos: las mol�culas del az�car presentan �tomos de carbono, hidr�geno y ox�geno; en cambio, otras est�n constituidas por �tomos del mismo elemento, como sucede con las mol�culas del ox�geno.

El acomodo y organizaci�n de las mol�culas determinan los diferentes estados de agregaci�n. En los gases, las mol�culas tienen un movimiento constante y se encuentran muy alejadas unas de otras. En los l�quidos se les encuentra en movimiento y no est�n fuertemente unidas. En los s�lidos casi no se pueden mover, solamente vibran, ya que est�n unidas fuertemente, formando cristales.

El �tomo es una part�cula peque��sima que constituye la base de la materia. La idea de �tomo como part�cula muy peque�a e indivisible, fue concebida por los griegos Leucipo y Dem�crito, varios siglos antes de nuestra era. Es hasta principios del siglo XIX que el ingl�s John Dalton, basado en las afirmaciones de los griegos, formul� su teor�a at�mica.

En t�rminos generales, la teor�a at�mica se�ala que los elementos est�n constituidos por �tomos, y que son iguales entre s� los de un elemento dado y son diferentes de los de otros; tambi�n afirma que los �tomos de diferentes elementos se pueden combinar y formar compuestos con nuevas caracter�sticas; asimismo explica que son indivisibles, es decir, que no se dividen en una reacci�n qu�mica, sino que solamente cambian la forma en que se agrupan.

Actualmente, la teor�a at�mica enunciada por Dalton sigue siendo importante, y se sabe adem�s que los �tomos est�n formados por un n�cleo y niveles de energ�a, en donde se localizan otras part�culas m�s peque�as: los protones, de carga positiva; los neutrones, sin carga; y los electrones, de carga negativa.

Los protones y los neutrones forman el n�cleo, por lo cual �ste es positivo; en cambio, los electrones se encuentran en los niveles de energ�a que rodean al n�cleo, y constituyen la zona negativa del �tomo.

El conocimiento sobre la estructura de la materia se ha enriquecido en nuestro siglo y a�n se siguen haciendo investigaciones; algunas de ellas, como en la medicina nuclear, se aplican en beneficio de la humanidad.