Simulacro Saber 11 - Ciencias Naturales - Propiedades de la materia

Introducción

Las propiedades de la materia nos permiten identificar, clasificar y entender cómo se comportan diferentes sustancias en el mundo que nos rodea.
Estas características pueden observarse sin que ocurra un cambio en la composición química (propiedades físicas) o bien durante un proceso en el que la sustancia se transforma en una distinta (propiedades químicas).
Quienes presentan Saber 11 suelen encontrarse con preguntas donde se pide diferenciar cambios físicos de cambios químicos, y reconocer propiedades como densidad, maleabilidad, ductilidad y otras.

Clasificación de las Propiedades de la Materia

Propiedades Físicas

Las propiedades físicas son aquellas que se pueden medir u observar sin alterar la composición química de la sustancia.
Entre las más importantes se encuentran:
Densidad: Es la masa que contiene una sustancia por unidad de volumen (d = m/v).
Permite diferenciar materiales como el agua y el aceite.
Punto de fusión y ebullición: Temperaturas a las que una sustancia cambia de estado (de sólido a líquido, y de líquido a gas, respectivamente).
Conductividad: Capacidad de un material para conducir electricidad o calor.
El cobre, por ejemplo, es un excelente conductor eléctrico.
Maleabilidad: Facilidad con la que un material puede deformarse en láminas sin romperse.
Muchos metales, como el oro, son apreciados en joyería por esta razón.
Ductilidad: Propiedad que tienen algunos metales de estirarse en hilos sin romperse (ej. cobre y aluminio).
Viscosidad: Resistencia de un líquido a fluir.
La miel presenta alta viscosidad, mientras que el agua es menos viscosa y fluye con mayor rapidez.
Estado de agregación: Cada sustancia puede estar en estado sólido, líquido o gaseoso, según la disposición y la energía de sus partículas.
Estas propiedades se estudian mucho en el ICFES Saber 11, donde es común identificar ejemplos de mezclas homogéneas y heterogéneas, o establecer si un proceso determinado es físico o químico.

Propiedades Químicas

Las propiedades químicas involucran la capacidad de la materia de transformarse en sustancias diferentes.
Algunos ejemplos son:
Reactividad: Manera en que una sustancia reacciona ante otras, produciendo compuestos nuevos.
Inflamabilidad: Facilidad con la que un material se enciende o arde al contacto con una fuente de ignición.
Oxidación: Reacción de una sustancia con el oxígeno que modifica su estructura, como en la formación de óxido de hierro.
En un Examen Saber 11, se podrían plantear situaciones donde se describan fenómenos (por ejemplo, una combustión o la formación de herrumbre) y el estudiante debe reconocer que se trata de un cambio químico por la formación de nuevos compuestos.

Propiedades Extensivas e Intensivas

Otra clasificación importante distingue entre propiedades extensivas e intensivas:
Propiedades extensivas: Dependen de la cantidad de materia presente.
Ejemplos: masa, volumen, longitud.
Si se divide una muestra en dos partes, cada fracción tendrá menos masa o volumen.
Propiedades intensivas: No dependen de la cantidad de materia.
Ejemplos: densidad, temperatura, punto de fusión.
Un pedazo grande de hielo y un cubito pequeño tienen distintas masas, pero se funden a la misma temperatura de 0°C (a presión de 1 atm).
Saber identificar estas características es útil en preguntas de un examen porque permite distinguir si una propiedad puede variar al fraccionar la sustancia o si se mantiene igual.

Estados de la Materia y Cambios de Estado

Sólidos

En los sólidos, las partículas están muy juntas y organizadas de manera ordenada o semirregular (en el caso de los amorfos).
Tienen forma y volumen definidos, siendo difíciles de comprimir.
Las fuerzas de atracción entre sus moléculas suelen ser elevadas.

Líquidos

Tienen volumen definido pero no forma propia, por lo que adoptan la forma del recipiente que los contiene.
Sus partículas están más separadas que en los sólidos, lo que permite cierto desplazamiento y explica propiedades como la fluidez.

Gases

No poseen forma ni volumen fijos.
Se expanden para llenar completamente el recipiente y son fácilmente comprimibles.
Factores como presión y temperatura influyen enormemente en su volumen (por ejemplo, las leyes de Boyle y Gay-Lussac).
En la Preparación Saber 11, es habitual la comparación de fenómenos como la ebullición, la condensación o la sublimación, donde se pide reconocer si hay un cambio de estado y por qué la masa permanece constante aunque el volumen y la forma cambien.

Cambios Físicos y Químicos

Cambios Físicos

En un cambio físico, la sustancia conserva su naturaleza química.
Un sólido que se derrite o un líquido que se evapora no sufre alteración de su fórmula química; el agua líquida, sólida o gaseosa sigue siendo H₂O.

Cambios Químicos

En un cambio químico, las sustancias iniciales se transforman en otras diferentes.
Esto se observa en la combustión de papel (genera dióxido de carbono, vapor de agua, cenizas) o en la oxidación de un metal (se forma óxido metálico).
En un examen se puede diferenciar si se produce o no una nueva sustancia para saber si el cambio es físico o químico.

Mezclas y Sustancias Puras

Sustancias Puras

Compuestos y elementos que tienen composición química definida.
El oro de alta pureza (24 quilates) es un ejemplo de elemento puro, mientras que el agua destilada (H₂O) es un compuesto puro.

Mezclas Homogéneas y Heterogéneas

Homogéneas: Sus componentes están distribuidos de manera uniforme y no se distinguen a simple vista (ej: aire, soluciones acuosas de sal).
Heterogéneas: Sus partes se distinguen y no tienen proporciones uniformes (ej: ensalada, granola).
En el ICFES Saber 11, suelen preguntar cómo separar mezclas, o cómo identificar si una mezcla dada es homogénea o heterogénea (por ejemplo, filtrar arena de agua o destilar una solución de alcohol y agua).

Factores que Afectan las Propiedades de la Materia

Efecto de la Temperatura

El calor genera más energía cinética en las partículas, lo que puede afectar:
La dilatación de sólidos, líquidos y gases (expansión térmica).
La viscosidad de un fluido (por ejemplo, la miel fluye más fácilmente al calentarse).
La solubilidad de un soluto en un disolvente (muchas sales se disuelven mejor en agua caliente).

Efecto de la Presión

Gases: Un aumento de presión en un recipiente cerrado disminuye su volumen (Ley de Boyle).
Punto de ebullición: Bajo mayor presión, el punto de ebullición se eleva (como ocurre en las ollas a presión).
Estas relaciones son fundamentales en la comprensión de diversos fenómenos, lo que puede resultar decisivo en un Examen Saber 11 donde se piden explicaciones sobre cambios de presión y volumen o sobre por qué el agua hierve a temperaturas diferentes según la altitud.

Aplicaciones Cotidianas de las Propiedades de la Materia

Uso de metales: Se eligen metales maleables para láminas y ductiles para cables.
El cobre, además de ser buen conductor, es muy ductil y se usa en líneas eléctricas.
Refrigeración y ebullición: El conocimiento de los cambios de estado y las presiones se aprovecha en sistemas de refrigeración y aire acondicionado.
Industria farmacéutica: La solubilidad de un fármaco y la temperatura influyen en la preparación de soluciones médicas.
Construcción: El coeficiente de dilatación de los materiales determina cómo se manejan las juntas de dilatación en puentes y edificios.

Consejos para el Estudio de las Propiedades de la Materia

Practicar con ejemplos reales: Cambios de estado en la cocina o diferencias de densidad entre líquidos.
Aprender fórmulas básicas: Densidad, leyes de los gases (Boyle, Charles, Gay-Lussac) y ejemplos de propiedades intensivas y extensivas.
Relacionar la teoría con la observación: Identificar en casa situaciones de dilatación, evaporación, mezclas, etc.
Resolver preguntas tipo: El análisis de preguntas de pruebas oficiales favorece la retención de la información.
Es muy útil para quienes se preparan para el ICFES Saber 11 reconocer los términos esenciales y clasificarlos correctamente según el tipo de propiedad o cambio.

Conclusión

Las propiedades de la materia abarcan un amplio espectro de fenómenos físicos y químicos.
Conocer estos aspectos permite no solo responder adecuadamente en la Preparación Saber 11, sino también interpretar el comportamiento de sustancias en la vida diaria y en la industria.
Comprender diferencias entre propiedades extensivas e intensivas, entre cambios físicos y químicos, y entre mezclas homogéneas y heterogéneas resulta esencial para un dominio sólido de la química y la física a nivel básico.
Al estudiar estos contenidos, reforzarás tu habilidad para explicar, por ejemplo, por qué el hielo flota, cómo funcionan las ollas a presión o por qué ciertos metales pueden transformarse en láminas o hilos sin romperse.
Así, la comprensión de las propiedades de la materia se convierte en una herramienta fundamental para encarar con éxito un examen oficial y para desenvolvernos con mayor criterio en el mundo que nos rodea.