1. Materia y Química ¿Se relacionan?

Definición

(Laboratorio Químico, 2014) Enlace: https://www.tplaboratorioquimico.com/quimica-general/las-propiedades-de-la-materia/que-es-la-materia.html

Comúnmente se conoce a la materia como todo aquello que ocupa un lugar en el espacio, además de tener masa y volumen. Sin embargo, la materia existe de forma independiente a nosotros y nuestros sentidos. Es más, hay múltiples ciencias que en la actualidad la estudian y analizan, tal como es el caso de la Química. 

La Química se encarga de estudiar la composición de la materia y las reacciones que ocurren dentro de ellas o entre ellas. (UNESCO, 2011). Es decir, ambos se complementan, no solo de forma teórica, sino también de manera práctica. Un ejemplo de ello es la construcción. Es de conocimiento publico que el cemento es el material mas usado en el mundo para construir, pero ¿Sabemos su composición?

Si la respuesta es no, la química nos permitirá saberlo. El cemento cuenta con 64 % óxido de calcio, 21 % óxido de silicio, 5,5 % óxido de aluminio, 4,5 % óxidos de hierro, 2,4 % óxido de magnesio, 1,6 % sulfatos y 1 % otros materiales, entre los cuales principalmente agua.

Domínguez, M. (2021). Cambio Físico y Cambio Químico. Obtenido de Universidad de Valencia: https://www.uv.es/madomin/miweb/cambiofisicocambioquimico.html

Cambios en la materia

La materia también cambia y específicamente cuenta con dos tipos de cambios, tenemos a los cambios físicos y a los cambios químicos. (María Domínguez, 2021)

• Cambios Físicos: La materia cambia en su apariencia (física) pero en su composición sigue siendo lo mismo.
• Cambios Químicos: Conocidas como reacciones Químicas, es cuando una sustancia se transforma por completo a otra

Dentro de los estados de la materia encontramos: Sólido, Líquido, Gaseoso y Plasmático

Fundamentaciones.org. (2013). La energía. Obtenido de Endesa: https://www.fundacionendesa.org/es/educacion/endesa-educa/recursos/que-es-la-energia#:~:text=La%20energ%C3%ADa%20es%20la%20capacidad,de%20hacer%20funcionar%20las%20cosas.

Clases de materia

1. Sustancias puras: En este grupo tenemos a los elementos, los apreciamos en la tabla periódica. Y a los compuestos
2. Mezclas: Se dividen en homogéneas y heterogéneas

Clases de compuestos

1. Compuestos Moleculares: Existen como moléculas y tienen 2 elementos con enlaces, a veces más de 2.
2. Compuestos iónicos: Son los aniones y cationes que se unen por la fuerza de sus cargas positivas o negativas

Propiedades de la materia

Las propiedades se clasifican en Físicas y Químicas, pero si relacionamos aquellas propiedades con su masa se dividen en extensivas e intensivas (Lana Magalhães, 2009)

• Físicas: Se pueden medir sin que la composición de la materia cambie o se altere, están ligadas a la naturaleza de la sustancia. Por ejemplo: La densidad, la dureza, etc.
• Químicos: Son aquellos que si alteran la constitución  de la sustancia, originando una nueva. Por ejemplo: La digestión, combustión, entre otros.

Magalhães, L. (2009). Propiedades de la materia. Obtenido de Toda Materia: https://www.todamateria.com/propiedades-de-la-materia/

La energía 

Aunque no lo parezca, la energía es mucho más que la electricidad. Se denomina energía a la habilidad o capacidad de hacer un trabajo mediante una fuerza a lo largo de una distancia. Por ejemplo: Mover una caja. En relación a ello, los cambios de la materia van acompañados de los de la energía la cual puede ser cinética, mecánica, elástica, etc. Por eso se dice que "La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma". (Fundaciones.org, 2013)

UNESCO. (2011). La química: ciencia y arte de la materia. Obtenido de UNESCO: https://es.unesco.org/courier/yanvar-mart-2011-g/quimica-ciencia-y-arte-materia

Antecedente sobre la Energía

(Intef, 2022) Enlace:   https://descargas.intef.es/cedec/proyectoedia/fisica_quimica/contenidos/investigando_energia/un_paseo_por_la_historia_de_la_energa.html

A lo largo de la historia, la humanidad ha persistido en su búsqueda constante de fuentes de energía en su beneficio. Desde tiempos prehistóricos, con el fundamental descubrimiento del fuego para calefacción, iluminación y cocinar alimentos, hasta la era contemporánea, donde se ha alcanzado la capacidad de obtener energía a través de la fisión nuclear y producir combustibles altamente sofisticados que impulsan la exploración espacial.

En los albores de la prehistoria, hace aproximadamente un millón de años, surge la primera evidencia del uso de una fuente de energía externa con el hallazgo del fuego, marcando el inicio de una larga trayectoria en la explotación de recursos energéticos que continúa hasta hoy. A lo largo de miles de años, el ser humano aprendió a controlar el fuego para satisfacer sus necesidades de calor, cocina y protección contra animales salvajes. En el Neolítico, se logró la domesticación de plantas y animales, asegurando un suministro constante de alimento y permitiendo el abandono de la vida nómada.

En la Edad Media, surgieron molinos hidráulicos y de viento para la molienda de cereales y la extracción de agua. Además, el uso del carbón como fuente de energía mediante combustión se volvió más común, desplazando a la madera. El descubrimiento de la pólvora en China al final de la Edad Media representó un avance significativo, ya que almacenaba una gran energía química con potencial destructivo.

A finales del siglo XVII, se produjeron avances notables en física y química, que condujeron al desarrollo de la máquina de vapor, piedra angular de la Revolución Industrial en el siglo XVIII. Su aplicación en el transporte marítimo y ferroviario se extendió a nivel global. Hasta mediados del siglo XIX, la combustión de madera fue la principal fuente de energía, pero luego el carbón y posteriormente el petróleo tomaron el relevo, marcando la era de los combustibles fósiles que aún persiste.

El conocimiento sobre electricidad y electromagnetismo permitió la transformación de energía eléctrica en energía mecánica, dando lugar a motores de corriente continua y alterna, así como avances en el transporte y alumbrado eléctrico. A finales del siglo XIX, Nikolaus August Otto inventó el motor de combustión interna, impulsando la demanda de petróleo y desplazando al carbón. Paralelamente, el consumo de electricidad continuó creciendo, alimentado por centrales hidroeléctricas y térmicas.

En el siglo XX, se descubrieron las bases de la energía nuclear, culminando con la primera fisión artificial del átomo de uranio en 1938 por Otto Hahn. Enrico Fermi construyó el primer reactor nuclear cuatro años después. Sin embargo, su aplicación bélica se manifestó en los bombardeos de Hiroshima y Nagasaki, y su amenaza marcó la Guerra Fría entre EE.UU. y la URSS. En el último tercio del siglo XX y principios del XXI, la preocupación por la contaminación, el cambio climático y la escasez de recursos fósiles ha dirigido los esfuerzos hacia la producción de energías renovables como la solar, eólica y de biomasa, entre otras.

Interpretación del antecedente

La información proporcionada destaca la evolución de las fuentes de energía a lo largo de la historia humana. Comienza con el descubrimiento del fuego en la prehistoria y pasa por hitos como la Revolución Industrial y el surgimiento de combustibles fósiles. También se aborda el desarrollo de la energía nuclear en el siglo XX y la actual transición hacia fuentes de energía renovable debido a preocupaciones ambientales y la escasez de recursos no renovables. Esta evolución refleja cómo la humanidad ha buscado constantemente maneras más eficientes y sostenibles de obtener y utilizar energía para su beneficio.

Conclusión General

La relación entre energía y materia es fundamental en la comprensión de cómo funciona el universo. La materia contiene y puede transformar diferentes formas de energía, mientras que la energía puede influir en la estructura y el comportamiento de la materia. Esta interconexión es la base de los procesos naturales y de la tecnología que utilizamos en nuestra vida diaria. Comprender y aprovechar esta relación es esencial para el progreso científico y tecnológico, así como para abordar los desafíos energéticos y ambientales que enfrentamos en la actualidad.