Todos los objetos y fenómenos que nos rodean, que existen y ocurren independientemente de nuestra voluntad, se denominan materia. Cada forma detectable experimentalmente es una parte de ella. Los objetos existentes constituyen cuerpos físicos, que a su vez se denominan sustancias. Es un tipo de materia con una composición química constante de la que consta un cuerpo determinado. Por ejemplo, cuando hablamos de un collar de plata, nos referimos al cuerpo físico en forma de collar y la sustancia de la que está hecho: plata. Otras sustancias son, por ejemplo, agua, madera, polietileno, azúcar y aire.
Sustancias distintivas
Las sustancias pueden diferir entre sí y su conjunto estrictamente definido de características permite su reconocimiento y uso apropiado. Estas propiedades también se denominan propiedades de una sustancia en particular. Por ejemplo, puede considerar usar un cuchillo hecho de varias sustancias (plástico, madera y metal) para cortar una manzana. Es fácil ver que cada una de las sustancias enumeradas tiene varias propiedades características. Para cortar, la mejor opción será un cuchillo fabricado con una aleación de metal de buena calidad que permita un afilado adecuado. Sin embargo, otras sustancias también tienen sus usos en la producción de cuchillos: el plástico barato se usa para cubiertos desechables y la madera es muy adecuada para cuchillos destinados a untar algo en una rebanada de pan.
Características de la sustancia
Describimos las propiedades de una sustancia, teniendo en cuenta dos relaciones principales: considerando los fenómenos físicos y las reacciones químicas. Las propiedades que pueden ser examinadas por los sentidos (con el uso del olfato o la vista), así como con instrumentos apropiados (como un densímetro), se denominan propiedades físicas. Estos son, entre otros, el estado de agregación, color, dureza, densidad y cambios de forma bajo la influencia de fuerzas apropiadas (fragilidad, elasticidad, maleabilidad). Puede ser un poco más complicado determinar las propiedades químicas de las sustancias de nuestro interés. Todas estas son propiedades que solo pueden describirse sobre la base de su reacción con otras, es decir, por ejemplo, toxicidad, inflamabilidad y reactividad. Los definimos sobre la base de los cambios químicos que ocurren entre una sustancia dada y otros factores, a menudo con un cambio en la estructura.
Reactividad
La reactividad es un término amplio que en la práctica describe el número de reacciones que experimenta una sustancia dada y la eficiencia que recibe en condiciones normales. Esto significa que si la reacción considerada procede con alta eficiencia y requiere solo un ligero cambio en las condiciones de temperatura y presión, es una propiedad química de la sustancia. Sin embargo, se rechaza cualquier reacción que ocurra solo bajo la influencia de varios cientos de grados o atmósferas y con bajos rendimientos. Esta propiedad nos la sugiere la tabla periódica de los elementos , porque a medida que aumenta el número atómico , en el caso de los metales, la reactividad aumenta dentro del grupo y decrece dentro del período, mientras que en el caso de los no metales, decrece dentro del período. el grupo y aumenta dentro del período. Las sustancias menos reactivas de la tabla periódica son los gases nobles , ya que al tener los estados electrónicos más estables (doblete y octeto), reaccionan de mala gana con otras sustancias.
Reacciones con oxígeno
La combustión, o más bien la capacidad de reaccionar con el oxígeno, nos permite determinar otra propiedad química de una sustancia: la inflamabilidad. Si un material sufre esta reacción exotérmica con liberación de calor y luz, puede ser combustible o inflamable. La determinación experimental de la inflamabilidad se basa en la determinación del factor OI, es decir, el índice de oxígeno , que expresa el porcentaje de oxígeno en la mezcla con nitrógeno necesario para sostener la combustión del material, cuya temperatura en el momento de la ignición es de 20 o C. Si el factor es menor a 21, la sustancia se considera inflamable, en el rango de 21 a 28 los materiales se consideran retardantes de llama y por encima de 28, la sustancia se considera no combustible. Los inflamables incluyen gasolina y gas natural, los retardantes de llama incluyen poliéster y los no inflamables incluyen dióxido de carbono, hormigón, freones y lana de roca. 
Efecto nocivo en los organismos.
La toxicidad describe la capacidad de una sustancia para causar daño a un cuerpo cuando se ingiere o se absorbe a través de la piel o por inhalación. Puede conducir a una disfunción de células y órganos y, en consecuencia, al envenenamiento del cuerpo. Dichos efectos se investigan principalmente en experimentos de toxicología in vitro utilizando células o biomarcadores, e in vivo en animales de laboratorio. Por ejemplo, el arsénico, es decir, el trióxido de diarsénico, es una sustancia muy tóxica.
Ejemplo: propiedades químicas del agua
Al considerar la química del agua, se examinan parámetros como el pH, las condiciones de oxidación-reducción, la acidez y la alcalinidad, la mineralización, el residuo seco y la dureza. Estas son características basadas principalmente en la reactividad de la sustancia y estrechamente relacionadas con un tipo específico de agua. El agua destilada, que es una sustancia pura, tendrá parámetros diferentes, y el agua de lluvia con una composición ligeramente diferente tendrá parámetros diferentes. Sin embargo, también existen propiedades químicas tales como la no inflamabilidad, la combustión no sostenida, la no toxicidad y la buena capacidad para disolver otras sustancias.
Ejemplo: propiedades químicas de los metales
En el caso de los metales, es más fácil encontrar relaciones dividiéndolos en bloques s, p y d, de acuerdo con la tabla periódica. Debido a la configuración electrónica de los metales del bloque s, la transición de los electrones de valencia no requiere mucha energía. Esto los convierte en los más químicamente activos. En reacción con el agua forman hidróxidos alcalinos, sufren transformaciones químicas también en contacto con ácidos. Tienen propiedades reductoras, visibles en reacciones con agua, oxígeno, hidrógeno o ácidos anaerobios, que aumentan con el aumento del número atómico en el grupo. Al arder en una llama, dan un color característico, por ejemplo, el bario lo tiñe de amarillo verdoso. Los metales del bloque p tienen electrones de valencia ubicados solo en la última capa y también son reactivos. El elemento químicamente más importante de este grupo es el aluminio que, a pesar de su reactividad, cuando se utiliza en aleaciones, elimina el efecto corrosivo de los ácidos oxidantes, creando una capa pasiva. Es un agente reductor anfótero y reacciona tanto con ácidos como con bases. Los metales del bloque d, por otro lado, tienen electrones de valencia en la última y penúltima capa exterior, por lo que se encuentran principalmente en varios estados de oxidación y donan voluntariamente electrones de la capa S. Un átomo de hierro puede donar dos o tres electrones para formar iones Fe 2+ o Fe 3+ . Es una sustancia moderadamente reactiva, que reacciona con no metales como el azufre o el cloro , con vapor de agua y oxígeno en condiciones de vapor de agua. También reacciona con los ácidos de oxígeno para formar una capa pasiva. Los metales de zinc del grupo 12 generalmente forman cationes bipositivos. Su reactividad disminuye al aumentar la masa atómica. Entre los metales, los metales de cobre tienen la capacidad más baja para reaccionar químicamente. Son agentes reductores débiles y sus reacciones más típicas son con ácidos oxidantes. No pueden desplazar el hidrógeno de los ácidos anaeróbicos .
