La ciencia al estudiar la material establece 3 niveles: el nivel macroscópico, donde encontramos observables que nos permiten describir y caracterizar su identidad, propiedades y cambios; el nivel microscópico, en que el encontramos partículas que constituyen las sustancias y cuyo conocimiento nos permite explicar el nivel anterior;
nivel simbólico, que utilizamos para representar la materia y nombrarla utilizando lenguaje propio.

Para explicar la gran diversidad de materiales conocidos, las diferencias entre sustancias simples y compuestas, y cambios químicos, es necesario recurrir a otros modelos:

Átomo, atómico-molecular y enlace químico

Los presupuestos básicos del modelo cinético-particular son:

• toda la materia esta formada por partículas, tan pequeñas que no pueden verse con el microscópico más potente.
• El espacio entre las partículas esta vacío, es decir, entre ellas no hay nada.
• Las partículas están en continuo movimiento, llamado agitación térmica, de mayor intensidad en los gases que en los líquidos y mucho menor en los sólidos.
• la temperatura esta relacionada con su energía cinética media. Cuanto mayor es la temperatura mayor es el movimiento de las partículas.
• Entre las partículas existen interacciones o fuerzas de cohesión que tienden a ordenar las partículas en determinadas posiciones.
• La distancia media aproximada entre partículas, en condiciones normales, es diez veces el diámetro de la partícula.

Para que un material se disuelva en otro es necesario que las partículas de soluto se separen y se difundan entre las del disolvente. Para ello, las interacciones entre las partículas del soluto, así como las del disolvente, deben ser vencidas por las nuevas interacciones que se crean entre el soluto y disolvente, haciendo posible la creación de un sistema mas estable.

Una sustancia es soluble en otra cuando las fuerzas intermoleculares que pueden darse entre las partículas del soluto y disolvente son cuando menos similares en intensidad a las que se dan entre cada sustancia por separado.

Por otro lado, que la temperatura aumente la solubilidad de sólidos en líquidos se explica porque aumenta la agitación de las partículas, lo que favorece su disgregación y por consiguiente es mas fácil separar las partículas del soluto.

LOS CAMBIOS EN LA MATERIA

Todos los cambios en la materia no son iguales, en función de que cambia o que permanece podemos diferenciar los cambios de materia como físicos o químicos.

Un cambio físico es aquel en el que no cambia la naturaleza de las sustancias, siguen siendo las mismas. Ej: cuando calentamos un cubito de hielo se funde pero sigue siendo agua, si calentamos la leche aumenta su temperatura pero sigue siendo leche, cuando estiramos una goma, si rompemos un cristal.. En un cambio físico no se altera la composición de las sustancias puras.

En un cambio químico, las sustancias iniciales son distintas de las finales, es decir, se forman sustancias nuevas con propiedades diferentes. Así que cuando calentamos azúcar en un cazo y cambia de color tostándose o cuando echamos zumo de limón con una disolución de bicarbonato sódico, y aparece gas, decimos que ocurre una reacción química. Ej: la transformación de un huevo al ser cocido, la transformación de uva en vino, la oxidación de una manzana al partirla, etc.

Los cambios físicos y químicos cumplen la ley de conservación de la masa.
En los cambios físicos decimos que la masa de la sustancia es la misma, en los químicos decimos que la suma de las masas de las sustancias iniciales es igual a la suma de las masas de las sustancias finales.

Los cambios de estado son cambios físicos en los que la materia cambia de estado de agregación, es decir, puede pasar de solido a liquido y viceversa. Ej: un helado cuando se derrite se convierte en liquido, la mantequilla al extenderse en pan se convierte en liquido.

Los cambios de estado son cambios reversibles, en los que no cambia la composición de la materia.

Cada cambio de estado tiene un nombre propio:

• Fusión:

  cambio de solido a liquido, como la nieve al derretirse.

• Solidificación:

  de liquido a solido, como agua liquida al congelarse.

• Vaporización:

  liquido a gas, el agua liquida al hervir.

• Condensación:

  gas a liquido, como el vapor de agua que se condensa en los cristales de la casa en invierno.

• Sublimación:

  solido a gas, como ocurre con las bolsas de naftalina que van disminuyendo al pasar a gas.

La temperatura a la que funde una sustancia es la temperatura de fusión (igual a la de solidificación)
, y a la que hierve es temperatura de ebullición (igual que la de condensación)

La diferencia entre evaporación y ebullición es importante. La evaporación ocurre solo en la superficie del liquido y a cualquier temperatura, mientras que la ebullición se da en toda la masa del liquido y a una temperatura determinada. Los líquidos que se evaporan fácilmente se llaman volátiles. 

La dilatación es el aumento de volumen que experimenta un material al aumentar su temperatura. La mayor o menor facilidad de dilatación al aumentar la temperatura depende de la naturaleza del material. El efecto es mayor en los gases que en los líquidos y en los líquidos mayor que los sólidos, ya que las fuerzas de cohesión se oponen a la dilatación.

Una combustión es una reacción química que ocurre cuando se combinan algunas materiales llamados combustibles como la madera, el papel, el alcohol… com el oxigeno dando como resultado; al menos, luz y calor; cuando se trata de sustancias orgánicas, dado que tienen carbono o hidrógeno en su composición, ademas, se produce como mínimo agua y anhídrido carbónico.

Los combustibles pueden ser sólidos como la cera, madera, carbón… líquidos como la gasolina, aceites; y gaseosos como el gas ciudad, el gas natural etc. Los combustibles se diferencian, ademas de por su estado de agregación, en su capacidad de producir energía, posibilidad de inflamarse y explotar, precio, producción de gases y residuos sólidos que dejan.

Para que se inicie y produzca la reacción química es necesario que la temperatura de la mezcla alcance un valor determinado, llamado temperatura de ignición (efecto de la cerilla que acercamos para iniciar la combustión)

Las oxidaciones son cambios químicos.
Estas reacciones son las responsables de que los objetos de hierro se recubran de herrumbre. Cuando esto ocurre se dice que el hierro se ha oxidado, es decir, que ha reaccionado con el oxigeno del aire para formar una sustancia con propiedades diferentes a las del hierro.

La fermentación también es un cambio químicos.

Los cambios químicos se representan de forma simbólica.
Para representar un cambio químico se utiliza la ecuación química.
Estas representan las sustancias iniciales (los reactivos) y las finales (los productos).