A)
La
materia. Propiedades. La medida.
1.01.¿Qué
es la materia?
Una naranja, la tableta, las zapatillas de
deporte, un juguete son materia. ¿Por qué? Se pueden ver, tocar, guardar en la
mochila.
La alegría, la simpatía, la amistad, el
esfuerzo y la tristeza no se pueden ver ni tocar. No son materia. Son cosas
inmateriales.
Las
cosas materiales tienen en común que tienen masa y volumen. Por esto decimos
que la masa y el volumen son propiedades generales de la materia.
Las cosas inmateriales no tienen masa ni
volumen.
La materia es todo aquello que tiene masa y volumen.
La masa y el volumen son las propiedades generales de la materia.
¿Es
materia el aire?
A simple
vista diríamos que no. Para contestar hay que demostrar que el aire tiene masa
y ocupa un volumen.
¿Tiene masa el aire? Compruébalo con este experimento pinchando en el siguiente
enlace:
¿Ocupa volumen el aire? Se puede comprobar con una
jeringuilla de plástico. Poniendo el dedo en el extremo más fino y presionando
el émbolo comprobaremos que no avanza. La razón es por el aire que hay en el
interior que no puede salir de la misma.
Hemos demostrado que el aire tiene masa y volumen
que son las propiedades generales de la materia. Por tanto, el aire es materia.
Fuentes:
01.02. Magnitudes
y medida. ¿qué entendemos por medir?
Las
propiedades (cualquier hecho distintivo de un cuerpo) que se pueden
medir
se llaman magnitudes.
Las magnitudes pueden ser fundamentales o
derivadas.
Las magnitudes fundamentales se definen por
sí mismas y no necesitan de ninguna otra magnitud como por ejemplo la masa, la
longitud, el tiempo…
Las magnitudes derivadas (se definen en
función de otras) resultan de la combinación de otras magnitudes como la
velocidad, la superficie o el peso.
Medir es comparar una magnitud con un valor de
referencia o unidad patrón que denominamos unidad de medida y contar cuántas
veces lo contienes.
Así una clase tiene 6,50 m de largo
significa que su longitud es 6,50 veces mayor que la de la unidad patrón
denominada metro.
Fuente:
01.03. El
Sistema Internacional de medidas (SI)
El Sistema
Internacional de Unidades, abreviado SI,
también denominado sistema
internacional de medidas, es el sistema de unidades más extensamente usado.
Junto con el antiguo sistema métrico decimal, que es su antecedente y que
ha mejorado, el SI también es conocido como sistema
métrico, especialmente en las naciones en las que aún no se ha implantado
para su uso cotidiano. Fue creado en 1960 por la Conferencia General de Pesas y
Medidas, que inicialmente definió seis unidades físicas básicas o
fundamentales. En 1971 fue añadida la séptima unidad básica, el mol.
El Sistema Internacional de Unidades está formado hoy por
dos clases de unidades: unidades
básicas o fundamentales y unidades
derivadas.
El Sistema
Internacional de Unidades consta de siete unidades básicas, también denominadas unidades fundamentales.
De la combinación de las siete unidades fundamentales se obtienen todas las
unidades derivadas.
Las unidades básicas tienen múltiplos y
submúltiplos, que se expresan mediante prefijos. Así, por ejemplo, la
expresión kilo indica “mil” y, por lo tanto, 1km. son 1.000 m., del mismo modo
que mili indica “milésima” y, por ejemplo, 1mm es 0,001 m.
Factor de conversión: Básicamente consiste en una
fracción que tiene lo mismo en el numerador que en el denominador (aunque con
diferentes unidades), con lo cual su valor es 1.
Por
ejemplo:
Queremos
pasar dos horas a minutos:
Queremos
pasar 30 cm a metros:
Fuente:
http://www.matematicasfisicaquimica.com/conceptos-de-fisica-y-quimica/379-factor-de-conversion.html
01.04. Propiedades
de la materia.
La materia posee dos tipos de propiedades:
las generales y las específicas.
Las propiedades generales son comunes a
toda la materia, por tanto no sirven para identificar las sustancias que
componen la materia.
Las propiedades específicas permiten
distinguir unas sustancias de otras.
Las propiedades generales son, entre
otras, la masa, el volumen, la temperatura, etc.
Las propiedades específicas son la
densidad, la dureza, la elasticidad, el punto de fusión, el punto de
ebullición, etc.
Fuente:
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/mat/mat2.htm
01.05. La
masa de los cuerpos.
Fuente:
01.06. El
volumen de los cuerpos.
Fuente:
01.07. La densidad.
Copia el siguiente enlace y pégalo
en el navegador y realizas lo que se te indica:
La densidad es una propiedad específica,
es decir, no depende de la cantidad de materia que tomemos, sino de la materia
de la que se trate. Cada sustancia tiene
una densidad distinta a otras sustancias, pero igual para cualquier porción
de esa sustancia.
La
densidad se define como la masa que tiene una unidad de volumen
(1 cm3,
1 m3,
1 L, etc.).
También se
puede calcular la densidad de una sustancia aplicando la siguiente fórmula:
m
d
= ───
v
En el S. I. la densidad se mide en kg/m3. Otra unidad muy utilizada
es el g/cm3.
El cálculo del volumen de sólidos se puede hacer de dos maneras, según se trate de sólidos
regulares o irregulares.
Sólidos regulares: Se utiliza la fórmula matemática para medir el volumen. Por ejemplo
de un cubo:
Sólidos irregulares:
Para medir el volumen de un sólido irregular como una piedra, una goma de
borrar, etc. se sumergen en un recipiente graduado como, por ejemplo, una
probeta con agua. En este caso, el nivel del agua de la probeta sube lo mismo
que el volumen de la piedra.
B) Estados de la materia.
01.09. Sólido, líquido, gaseoso.
01.10. Los tres estados de la materia.
01.11. La materia está formada por partículas.
01.12. La teoría cinética y los estados de la materia.
01.13. La temperatura y los estados de la materia.
01.14. Los cambios de estado.
01.15. Cambios de estado del agua
B)
Estados
de la materia.
01.09.Sólido,
líquido, gaseoso.
La
materia se presenta en tres estados o formas de agregación: sólido, líquido y gaseoso.
Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, sólo algunas sustancias pueden
hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso del agua.
01.10. Los tres estados de la materia.
La mayoría de sustancias se presentan en un estado concreto. Así, los metales o las
sustancias que constituyen los minerales se encuentran en estado sólido y el oxígeno o
el CO2, en estado gaseoso.
Las principales propiedades de cada estado son:
Fuente:
http://www.iesaguilarycano.com/dpto/fyq/mat/mat3.htm
01.11. La materia está formada por partículas.
01.11. La materia está formada por partículas.
Los científicos suponen que la materia está formada por partículas, tan diminutas que no
es posible observarlas ni con microscopio, y que se encuentran en continuo movimiento.
· Estado sólido:
Los sólidos tienen una masa y un volumen fijos.
Esto es debido a que las partículas que los constituyen están firmemente unidas entre sí.
Estas partículas son capaces de vibrar un poco, pero no de desplazarse.
·
Estado
líquido:
En los líquidos, las partículas también están unidas, pero no tan fuertemente como en los
sólidos, por lo que pueden desplazarse unas sobre otras en grupos y cambiar de posición.
Esta movilidad les permite fluir y adaptar cualquier forma.
·
Estado
gaseoso:
En los gases, las partículas están muy separadas unas de otras y se mueven libremente a
gran velocidad, por eso ocupan todo el espacio disponible y no tienen volumen ni forma
fijos.
Fuente:
01.12. La teoría cinética y los estados de la materia.
La teoría cinética nos indica que la materia, sea cual sea su estado, está formada
por partículas tan diminutas que no se pueden observar a simple vista y que,
además, se encuentran en continuo movimiento.
Ese estado de movimiento depende de la temperatura, siendo mayor conforme más alto
es el valor de dicha temperatura.
Fuente:
http://www.quimicaweb.net/grupo_trabajo_fyq3/tema2/index2.htm
Los postulados
de la teoría cinética son varios. En el siguiente enlace podrás leer
algunos:
01.13. La temperatura y los estados de la materia.
Cuando un cuerpo, por la acción del calor o del frío pasa de un estado a otro,
decimos que ha cambiado de estado. En el caso del agua: cuando hace calor, el
hielo se derrite y si calentamos agua líquida vemos que se evapora. El resto de las
sustancias también pueden cambiar de estado si se modifican las condiciones en que
se encuentran. Además de la temperatura, también la presión influye en el estado en que
se encuentran las sustancias.
01.14. Los cambios de estado.
La vaporización es el paso de líquido a gas. Puede realizarse de dos formas:
evaporación y ebullición.
- La evaporación ocurre a temperatura ambiente, a cualquier temperatura y presión, de forma lenta, predominantemente en la superficie del líquido.
Por ejemplo el agua de los ríos y los mares se evapora con el tiempo, poco a poco, y sólo la parte que está en la superficie pasa al estado de vapor.
- La ebullición ocurre a una temperatura determinada, que es específica para cada sustancia pura. Así, por ejemplo en el caso del agua es de 100 ºC.
Fuente:
Podemos distinguir dos tipos de cambios de
estado según sea la influencia del
calor:
-
Cambios
progresivos
-
Cambios
regresivos.
Los cambios progresivos son los que se producen al aplicar calor.
Son la fusión, vaporización (evaporación
y ebullición) y la sublimación progresiva.
Los
cambios regresivos se producen por el enfriamiento de los cuerpos. Se
distinguen los siguientes: solidificación, condensación y sublimación
regresiva.
Fuente:
01.15. Cambios de estado del agua.
Fuente:
http://www.educaplus.org/play-259-Cambios-de-estado-del-agua.html
El agua puede existir en tres estados ( o tres fases):
El agua puede existir en tres estados ( o tres fases):
- Fase sólida: Las partículas en un sólido se encuentran fuertemente unidas entre ellas. El hielo mantiene su forma independientemente del recipiente que lo contiene.
- Fase líquida: Las partículas ya no están ordenadas. La unión entre las moléculas se rompe y el agua puede así tomar la forma del recipiente. Las partículas están muy cerca unas de otras, y por eso los líquidos son prácticamente incompresibles.
- Fase gaseosa: La agitación y el desorden son máximos. El vapor de agua ocupa todo el espacio del recipiente. Las distancias entre las moléculas son grandes y, por este motivo los gases se pueden comprimir.
C)
Mezclas
y sustancias puras.
01.16. Mezclas heterogéneas.
01.16. Mezclas heterogéneas.
Una mezcla es la unión de dos o más componentes que pueden separarse por métodos físicos.
Las mezclas pueden ser mezclas heterogéneas y mezclas homogéneas.
Las mezclas heterogéneas son en las
que sus componentes pueden observarse a simple vista, presentando distinta
composición y distintas propiedades en las diferentes partes de la mezcla.
Fíjate
en los fragmentos de roca de granito. A simple vista puedes distinguir los
minerales que lo componen. Se trata de una mezcla heterogénea.
Fuentes:
01.17. Mezclas
homogéneas: disoluciones.
Una
mezcla es homogénea cuando tiene aspecto uniforme, y no se observan partes
diferentes.
Las
mezclas homogéneas son aquellas en las que la composición es la misma en toda
la muestra de la misma. También se denominan disoluciones.
Las disoluciones están formadas por un disolvente, normalmente la sustancia
presente en mayor cantidad, y uno o más solutos,
presentes en menor cantidad.
Normalmente el disolvente es un
líquido, mientras que el soluto puede ser sólido, líquido o gas.
Ejemplos:
La gaseosa
es una mezcla homogénea
El
disolvente es el agua.
El
soluto es un gas (dióxido de carbono).
El
agua con sal es una mezcla homogénea.
El disolvente es el agua.
El
soluto es la sal.
Fuentes:
01.18. Técnicas
de separación de mezclas.
Para separar componentes de mezclas homogéneas:
Para separar componentes de mezclas homogéneas:
Cristalización.-
Tanto
en las mezclas heterogéneas como en las mezclas homogéneas o disoluciones, sus componentes pueden separarse por medios
físicos, sin alterar la composición química de sus componentes.
Algunos medios físicos utilizados con
frecuencia son los siguientes:
a) Para separar componentes de mezclas
heterogéneas: Procedimientos físicos tales como
criba o tamizado, filtración, separación magnética, decantación, etc.
b) Para separar componentes de mezclas
homogéneas: Procedimientos mecánicos tales como
cristalización, destilación, etc.
Para separar componentes de mezclas homogéneas:
Criba:
¿Para qué se utiliza? Se
utiliza para separar mezclas de sólidos en granos de diferentes tamaños.
¿En qué consiste?
Consiste en hacer pasar la mezcla a través de distintas cribas.
Ejemplos:
Separar la grava de la arena fina, cribado de la harina para separar los granos
más gruesos como el salvado y algunas impurezas.
Filtración.-
¿Para qué se utiliza? Se
emplea para separar un sólido mezclado con un líquido en el cual no es soluble.
¿En qué consiste?
Consiste en hacer pasar la mezcla a través de un papel de filtro.
Ejemplos:
Separación de la arena y el agua del mar, Separar el café que no se disuelve en
una cafetera, etc.
Separación magnética.-
¿Para qué se utiliza? Se
usa para separar sustancias magnéticas, como el hierro de otras que no lo son.
¿En qué consiste? Consiste en utilizar la propiedad que tienen
algunas sustancias de ser atraídas por un imán
Ejemplos: separar
el hierro mezclado con otros sólidos en la chatarra, separar arena y limaduras
de hierro, etc.
Decantación.-
¿Para qué se utiliza? Se
utiliza para separar líquidos que son solubles entre sí y presentan diferentes
densidades.
¿En qué consiste? Consiste
en utilizar un embudo de decantación, en el que se puede regular el paso del
líquido mediante una llave.
Ejemplos: Mezcla
de aceite y agua.
Para separar componentes de mezclas homogéneas:
Cristalización.-
Para separar
componentes de mezclas homogéneas: Cristalización.
¿Para qué se utiliza? Se
emplea para separar un soluto sólido disuelto en un disolvente.
¿En qué consiste? Consiste
en calentar la mezcla homogénea para concentrarla y posteriormente se deja
enfriar en un cristalizador para que el líquido se evapore y el sólido aparezca
en el fondo del recipiente en forma de cristales.
Ejemplos: Separa
agua y sal.
Cristales de sal
Destilación.-
¿Para qué se utiliza? Se
emplea para separar líquidos solubles entre sí.
¿En qué consiste? En
calentar la disolución y cuando comienza a hervir, los líquidos se separan
porque tienen distintos puntos de ebullición.
Ejemplos: Alcohol
y agua.
01.19. Sustancias
puras.
Las sustancias puras tienen una composición fija e invariable.
Una sustancia pura es
aquella que no puede ser descompuesta en otras
sustancias por ningún procedimiento
físico de separación.
Fuente:
01.20. Propiedades
características de las sustancias puras.
Las sustancias puras tienen una composición fija e invariable.
Las propiedades físicas y químicas de las sustancias puras son siempre
las mismas.
Algunas pueden descomponerse en sustancias más simples
mediante procedimientos químicos (ejemplo el agua se puede separar por
electrolisis).
Las propiedades específicas de las
sustancias puras son aquellas que
permiten diferenciarlas de otras.
Por ejemplo, el punto de fusión, el punto de ebullición, la densidad o la
solubilidad.
Fuentes:
01.21.Sustancias
simples y compuestos.
Sustancia simple es
aquella sustancia pura formada únicamente por un
solo tipo de átomos.
Una barra de hierro está formada por una
gran cantidad de hierro, pero
sólo de hierro. una lámina de aluminio está
formada por gran cantidad
de aluminio, pero sólo de aluminio.
Barras de hierro
Láminas de aluminio
A las sustancias simples se les denomina elementos
químicos y de estos se conocen más de 110 de los cuáles la
gran mayoría se encuentran en la naturaleza y unos pocos han sido sintetizados
de forma artificial en laboratorios.
Un compuesto es una sustancia pura
formada por más de un tipo de átomos distintos.
Así
el agua es un compuesto cuya molécula está formada por dos átomos de hidrógeno
y uno de oxígeno.
Fuentes:
01.22. Elementos
químicos que forman el Universo.
Un elemento químico
es un tipo de materia constituida por átomos de la misma clase.
La
gran mayoría de los elementos químicos
se han encontrado en la naturaleza y otros se han obtenido de manera artificial.
Los elementos químicos se encuentran clasificados en la
tabla periódica de los elementos. Aquí están ordenados por su número atómico.
Se denomina número atómico al número de
protones que tiene el núcleo de un átomo. Este número es
igual al número de electrones que el átomo neutro posee alrededor del núcleo.
La primera clasificación de elementos conocida fue
propuesta por Lavoisier, quien propuso que los elementos se clasificaran en metales, no
metales y metaloides o metales de transición. Hoy día esta
clasificación está puesta en duda.
Fuente:
D)
Los
materiales y su reciclado.
Realización de un trabajo monográfico.
