LA MATERIA
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un globo lleno de hidrógeno explota al calentarlo con una flama. El hidrógeno gaseoso reacciona con el oxígeno que está en el aire para formar vapor de agua. La química es el estudio de las propiedades de la materia y de los cambios que ésta experimenta. Los modelos muestran las moléculas de hidrógeno,oxígeno y agua. |
Es todo aquello que tiene masa y ocupa un volumen.
2. Estados de la materia
En principio, todas las sustancias pueden existir en tres estados: sólido, líquido y gaseoso. como se muestra en la figura 2, los gases difieren de los líquidos y sólidos en la distancia que media entre las moléculas. En un sólido, las moléculas se mantienen juntas de manera ordenada, con escasa libertad de movimiento. Las moléculas de un líquido están cerca unas de otras, sin que se mantengan en una posición rígida, por lo que pueden moverse. En un gas, las moléculas están separadas entre sí por distancias grandes en comparación con el tamaño de las moléculas mismas.
Son posibles las conversiones entre los tres estados de la materia sin que cambie la composición de la sustancia. al calentar un sólido (por ejemplo, el hielo) se funde y se transforma en líquido (agua). (La temperatura en la que ocurre esa transición se denomina punto de fusión.) Su calentamiento adicional convierte al líquido en gas. (Esta conversión sobreviene en el punto de ebullición del líquido.) Por otra parte, el enfriamiento de un gas hace que se condense en la forma de líquido. al enfriar adicionalmente este líquido, se congela a su forma
2.1 Cambios de estado
Los cambios de estado son cambios físicos, es decir, solo cambia su apariencia. Son cambios entre los diferentes estados de agregación de la materia. Sus propiedades químicas quedan intactas, o sea, no hay ningún cambio en su composición, sigue siendo la misma sustancia.
Los cambios de estado son los cambios físicos más importantes que existen en la naturaleza.
Juega con el simulador de cambios de estado
3. Propiedades de la Materia
3.1. Propiedades Extensivas
son aquellas
características comunes a todos los cuerpos como lo son:
- Masa:
cantidad de materia que contiene un cuerpo. Para medirla se usa una
Balanza y en el sistema internacional se mide en gramos y se representa
con la letra "g"
Usando un recipiente
para medir el volumen como una probeta o una pipeta
- Peso: la fuerza que ejerce la
gravedad sobre los cuerpos. Se mide en Newtons (N)
Diferencia entre materia y peso
Es importante no confundir materia y peso. La materia es
constituida por masa que no cambia, al contrario del peso, que sí cambia por el
efecto de la fuerza de gravedad. Una materia con masa de 100 kilos, por
ejemplo, tendrá una masa constante en la Tierra como en la Luna, pero su peso
será diferente debido a que la fuerza de gravedad en la Tierra y en la Luna es
diferente.
Propiedades intensivas
Las propiedades intensivas ó específicas la
materia son las características que diferencian un cuerpo
de otro. Estas propiedades no dependen de la cantidad de materia y son
agrupadas en:
- Propiedades físicas: son aquellas que definen la
estructura medible del objeto como, por ejemplo, el olor, la textura, el
sabor, el estado físico, etc.
- Propiedades químicas: son las propiedades que cada
sustancia tiene con respecto a otras sustancias con la habilidad de crear
otras nuevas como, por ejemplo, la combustibilidad, la oxidación, la
reactividad, la afinidad electrónica, entre otros.
1.
Propiedades Organolépticas
Se trata de características que se perciben
a través de los sentidos (gusto, vista, olfato y tacto). Color, sabor, olor y textura.
Estas son las cuatro propiedades organolépticas principales de
los alimentos
2.
Temperatura de fusión
es la
temperatura a la cual la materia pasa de estado sólido a estado líquido, es
decir, se funde. Es relativamente insensible a la presión y, por tanto, pueden
ser utilizados para caracterizar compuestos orgánicos y para comprobar la
pureza.
3.
Temperatura de ebullición
Es la
temperatura a la cual se produce la transición de la fase líquida a la gaseosa.
En el caso de sustancias puras a una presión fija, el proceso de ebullición o
de vaporización ocurre a una sola temperatura; conforme se añade calor la
temperatura permanece constante hasta que todo el líquido ha hervido.
4.
Densidad
En física y química, la densidad es una magnitud escalar
referida a la cantidad de masa en un determinado volumen de una sustancia o un
objeto sólido. Se representa con la letra ro(ρ) en
griego y se puede calcular así
5.
Densidad relativa
La densidad relativa es una comparación de
la densidad de
una sustancia con la densidad de otra que se toma como referencia.
6.
Viscosidad
La viscosidad se refiere a la resistencia que poseen algunos líquidos durante su
fluidez y deformación. Por tanto, la viscosidad es una de las principales características de los líquidos,
y se determina de la siguiente manera: mientras más resistencia posee un
líquido para fluir y deformarse, más viscoso es.
7.
Inflamabilidad
La Inflamabilidad es una Propiedad
Química que indica la facilidad que tiene una sustancia
para iniciar una reacción de combusión.
Es decir, la inflamabilidad es la facilidad
de encenderse en presencia de un comburente (oxígeno del
aire, etc.) y desprender llamas (energía):
8.
Solubilidad en agua
Capacidad de una sustancia o un cuerpo para disolverse al
mezclarse con un líquido. En este caso agua
9.
Presión de vapor
La presión de vapor es una medida de la volatilidad de una sustancia; es decir, de su
capacidad para pasar de un estado líquido o sólido a uno gaseoso.
10.
Tensión superficial
:Tensión en la superficie de un líquido, y que se
debe a la atracción entre las moléculas de los líquidos.
11.
Conductividad eléctrica
Capacidad de
un material para conducir la electricidad
12.
Conductividad térmica
Capacidad
de una sustancia para transmitir el calor
13.
Dureza
Resistencia de
un material a ser rayado
14.
Fragilidad
Facilidad de
un material para quebrarse
Eureka! Arquímedes y el problema de la corona del rey
Hierón
En el siglo
III a.C., el rey Hierón II gobernaba Siracusa[1]. Siendo un rey ostentoso, pidió a un
orfebre que le crease una hermosa corona de oro, para lo que le dio un lingote
de oro puro. Una vez el orfebre hubo terminado, le entregó al rey su deseada corona.
Entonces las dudas comenzaron a asaltarle: La corona pesaba lo mismo que un
lingote de oro, pero ¿y si el orfebre había sustituido parte del oro de la
corona por plata para engañarle?
Ante la duda,
el rey hizo llamar a Arquímedes[2]. Arquímedes era uno de los más famosos
sabios y matemáticos de la época, así que Hierón creyó que sería la persona
adecuada para abordar su problema.
Arquímedes,
desde el primer momento, supo que tenía que calcular la densidad de la corona
para averiguar así si se trataba de oro puro, o sin embargo contenía algo de
plata. La corona pesaba lo mismo que un lingote de oro, así sólo le quedaba
conocer el volumen, lo más complicado. El rey Hierón II estaba contento con la
corona, y no quería fundirla si no había evidencia de que el orfebre le había
engañado, por lo que Arquímedes no podía moldearlo de forma que facilitara el
cálculo de su volumen.
Un día,
mientras tomaba un baño en una tina, Arquímedes se percató de que el agua subía
cuando él se sumergía. En seguida comenzó a asociar conceptos: él al sumergirse
estaba desplazando una cantidad de agua que equivaldría a su volumen.
Consecuentemente, si sumergía la corona del rey en agua, y medía la cantidad de
agua desplazado, podría conocer su volumen.
Sin ni siquiera pensar en
vestirse, Arquímedes salió corriendo desnudo por las calles emocionado por su
descubrimiento, y sin parar de gritar ¡Eureka!
¡Eureka!, lo que traducido al español significa ¡Lo he encontrado!. Sabiendo el
volumen y el peso, Arquímedes podría determinar la densidad del material que
componía la corona. Si esta densidad era menor que la del oro, se habrían
añadido materiales de peor calidad (menos densos que el oro), por lo que el
orfebre habría intentado engañar al rey.
Así tomó una
pieza de plata del mismo peso que la corona, y otra de oro del mismo peso que
la corona. Llenó una vasija de agua hasta el tope, introdujo la pieza de plata
y midió la cantidad de agua derramada. Después hizo lo mismo con la pieza de
oro. De este modo, determinó qué volumen equivalía a la plata y qué volumen
equivalía el oro.
Repitió la
misma operación, pero esta vez con la corona hecha por el orfebre. El volumen
de agua que desplazó la corona se situó entre medias del volumen de la plata y
del oro. Ajustó los cálculos y determinó de forma exacta la cantidad de plata y
oro que tenía la corona, demostrando así ante el rey Hierón II que el orfebre
le había intentado engañar.
Toda esta
historia no aparece en ninguno de los libros que han llegado a nuestros días de
Arquímedes, sino que
TALLER
1.
Cuales fueron las propiedades que utilizó
Arquímedes para resolver el asunto de la corona
2.
Que propiedad no sabía Arquímedes como
medir y que era el verdadero problema que tenía y como lo resolvió.
3.
¿Si metes 3 Kg de plata en el agua y 3Kg
de Oro cual desalojara más agua? Explica tu respuesta( para ello consulta la densidad de ambos materiales)
4.
La luna es mucho mas pequeña que la
tierra. Averigua donde somos mas pesados, en la luna o en la tierra. ¿Dónde
saltaríamos más alto con el mismo impulso y por qué? Realiza un dibujo con la explicación.
5.
Porque la masa y el volumen son tan
importantes en el comercio.
7. Consulta un experimento a partir del cual puedas comparar la viscosidad de el aceite la miel y el agua en casa. Realízalo y monta las fotos explicando cada paso y la conclusión
8.
Busca el experimento del huevo que se
sumerge en agua sola y luego en agua con sal. Realiza el experimento y monta
las fotos explicando los distintos pasos y la conclusión
9.
Toma un vidrio y una moneda trata de
rayar el vidrio con la moneda. ¿Qué es más duro el vidrio o la moneda? Cual es
el material mas frágil. Explica y agrega las fotos de tu ensayo.
10. En una botella con tapa agrega agua con sal y agítalo muy bien y deja reposar. Luego repite el experimento con aceite. Anota tus observaciones. ¿De qué propiedad estamos hablando?
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