Propiedades físicas de la materia

Por qué las propiedades se parten en dos grupos

Toda propiedad de la materia sirve para algo, pero no todas sirven para lo mismo. Y la división que pide este tema sale de una pregunta muy concreta: ¿esta propiedad me dice qué material es, o solo cuánto material hay?

• Generales o extensivas: las tiene toda la materia y dependen de la cantidad. Masa, volumen, peso, inercia. No sirven para identificar una sustancia.
• Específicas o intensivas: no dependen de la cantidad y por eso sí identifican. Densidad, punto de fusión, punto de ebullición, color, dureza, conductividad, solubilidad, maleabilidad.

La razón por la que las generales no identifican es sencilla: las tiene todo. Decir que algo tiene masa no lo distingue de nada, porque toda la materia tiene masa. Y decir que tiene 3 kg tampoco: 3 kg de hierro y 3 kg de plumas tienen la misma masa y no son lo mismo.

La prueba de fuego: si al partir el objeto a la mitad la propiedad cambia, es general; si se mantiene, es específica. La masa se parte; la densidad no.

Esa prueba mental resuelve casi todas las preguntas del tema, y no hace falta recorrer ninguna lista. Partí el objeto en dos: ¿la masa se hizo la mitad? Sí, entonces es general. ¿El punto de fusión se hizo la mitad? No: el hierro se funde a la misma temperatura sea un clavo o una viga. Entonces es específica.

El nombre lo dice: extensiva porque depende de la extensión, de cuánto hay; intensiva porque es una cualidad interna que no cambia con el tamaño.

La densidad: la específica que más se pregunta

Densidad = masa ÷ volumen, y se expresa en g/cm³ o en kg/m³.

Fíjate en lo que hace esa división. La masa depende de la cantidad y el volumen también. Al dividir una entre el otro, la cantidad se cancela y queda un número que solo depende de qué material es. Por eso la densidad identifica: dice cuánta materia hay metida en cada pedacito de espacio, y eso es una característica de la sustancia, no del pedazo.

Es la propiedad que más se pregunta por dos razones. Primero, porque identifica materiales: si te dan masa y volumen, podés decir de qué está hecho algo. Segundo, porque explica por qué algo flota:

Un cuerpo flota si su densidad es menor que la del líquido. La del agua es 1 g/cm³, y ese número es la referencia contra la cual se compara todo lo que flota o se hunde en agua.

El detalle que confunde: pesado no es lo mismo que denso

Mucha gente decide si algo flota mirando si es pesado. No funciona, y hay un contraejemplo que lo prueba: un barco de acero flota. El acero es mucho más denso que el agua, pero el barco no es acero macizo: tiene aire adentro, y lo que cuenta es la densidad total del cuerpo, casco y aire juntos. Esa densidad total sí es menor que 1 g/cm³.

Al revés pasa lo mismo: una piedra pequeña se hunde aunque pese poco, porque su densidad es mayor que la del agua. La decisión no la toma la masa: la toma la relación entre masa y volumen.

Ejemplos resueltos

1. Un objeto tiene 60 g de masa y 20 cm³ de volumen. ¿Flota en agua? Densidad = 60 ÷ 20 = 3 g/cm³. El agua tiene 1 g/cm³. Como 3 es mayor que 1, se hunde. Comprobación de que la densidad es específica: si lo parto a la mitad, tendría 30 g y 10 cm³, y 30 ÷ 10 sigue dando 3. Por eso identifica el material.

2. Calculá la densidad de un cuerpo de 250 g y 100 cm³ y decí si flota. Densidad = 250 ÷ 100 = 2,5 g/cm³. Es mayor que 1, así que se hunde. La unidad va siempre: «2,5» sin unidad no es una respuesta.

3. Clasificá en general o específica: volumen, punto de ebullición, peso y dureza. Generales: volumen y peso —si partís el objeto, los dos se reducen a la mitad—. Específicas: punto de ebullición y dureza —el agua hierve a la misma temperatura haya un vaso o una olla, y el diamante raya igual sea grande o pequeño—.

4. Dos muestras del mismo metal, una de 10 g y otra de 100 g. ¿Qué propiedad es igual en las dos? La densidad, y también el punto de fusión, el color y la dureza: todas las específicas. Lo que cambia es la masa y el volumen, que son generales. Y justamente por eso la densidad sirve para confirmar que las dos muestras son del mismo metal.

5. Un trozo de madera de 40 g ocupa 80 cm³. ¿Flota? Densidad = 40 ÷ 80 = 0,5 g/cm³. Es menor que 1 g/cm³, así que flota. Fijate que la masa es mayor que la de un clavo pequeño y aun así flota: lo que decide es la relación entre masa y volumen, no el peso.

Los errores que más se cobran

1. Poner la masa entre las propiedades específicas. Pasa porque la masa se siente muy propia del objeto. Pero depende de la cantidad: partís el objeto y la masa se parte. Si depende de la cantidad, no identifica.
2. Dividir volumen entre masa. El orden importa: la densidad es masa ÷ volumen. Invertida da otro número y otras unidades, y la respuesta queda mal aunque la aritmética esté bien hecha.
3. Creer que lo pesado siempre se hunde. El barco de acero flota porque su densidad total, con el aire adentro, es menor que la del agua. La masa sola no decide nada.
4. Olvidar las unidades. Un resultado de densidad sin g/cm³ o kg/m³ está incompleto, y además la unidad es lo que te recuerda que hubo una división.
5. Comparar la densidad de un cuerpo con la masa del líquido. Para decidir si flota hay que comparar densidad contra densidad: la del cuerpo contra 1 g/cm³ si el líquido es agua.
6. Creer que el color y la dureza son generales porque se ven a simple vista. Que sea fácil de observar no tiene nada que ver: lo que decide es si cambia con la cantidad, y el color de una sustancia no cambia si tenés más o menos.

Clave de análisis

Todo este tema se reconstruye con una sola prueba mental: partí el objeto a la mitad y preguntate qué pasó con la propiedad. Si se redujo —masa, volumen, peso—, es general o extensiva, la tiene toda la materia y no sirve para identificar nada. Si se mantuvo igual —densidad, punto de fusión, punto de ebullición, color, dureza, conductividad, solubilidad, maleabilidad—, es específica o intensiva y sí identifica el material. Con eso no hace falta recordar en qué lista estaba cada una: la deducís en el momento.

La densidad es la estrella del tema porque es una específica que se calcula: masa ÷ volumen. Y es específica precisamente porque la división cancela la cantidad, dejando un número que solo depende del material. De ahí sale su uso para flotación: flota lo que es menos denso que el líquido, y el agua vale 1 g/cm³. Cuando una pregunta te tiente a decidir por el peso, acordate del barco de acero: lo que cuenta es cuánta materia hay por cada pedazo de espacio, aire incluido. Practicá calculando densidades con distintos pares de masa y volumen hasta que el orden de la división te salga sin pensarlo.