lunes, 13 de octubre de 2014

EXXI. CN1ESO. UD01: La materia.

EXXI. CN1ESO. UD01: La materia.

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:




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:


                  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.


                   01.08. Medir el volumen de los cuerpos. 

   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.


   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):
  •      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.

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.


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.

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.

No hay comentarios:

Publicar un comentario