MATERIA: La materia es la base del universo, ocupa un espacio tiene masa y energía. En general podemos decir que la materia es la sustancia de que esta hecho un objeto. La materia tiene la misma estructura química; esta formada por átomos y moléculas.
Ejemplos de materia:
El agua es una de las pocas sustancias que se nos presenta en la naturaleza en los tres estados físicos de la materia: solidó (en forma de hielo), liquido (como agua liquida) y gaseoso (como vapor de agua)
Las propiedades de la materia se pueden clasificar en tres clases: generales, particulares y particulares. Materia Generales o extensivas Propiedades Especificas Masa Peso Inercia Volumen Divisibilidad Elasticidad Impenetrabilidad Olor Color Sabor Dureza Densidad Solubilidad Calor especifico Punto de Fusión Punto de Ebullición
Las propiedades generales, también llamadas extensivas se encuentran presentes en todas las sustancias, estas dependen de la cantidad de masa que poseen y no nos sirven de mucho para identificar a una sustancia. Las propiedades específicas o intensivas son aquellas que sirven para diferenciar a una sustancia de otro. Su valor no depende de la cantidad de masa que se estudia.
Particulares Dureza Tenacidad Ductibilidad Maleabilidad 36
39
A continuación se describen algunas de las propiedades mas utilizadas, en el estudio de la materia.
Propiedades generales o Extensivas
Propiedad Definición Ejemplo
Masa
La masa de un cuerpo es una propiedad característica del mismo, que está relacionada con el número y clase de las partículas que lo forman. Se mide en kilogramos (kg) y también en gramos, toneladas, libras, onzas, etc. Cantidad de materia contenido en los cuerpos.
Inercia
Propiedad de los cuerpos de mantener su estado de reposo o de movimiento hasta una fuerza externa los obligue a cambiar.
Peso
El peso de un cuerpo es la fuerza con que lo atrae la Tierra y depende de la masa del mismo. Un cuerpo de masa el doble que otro, pesa también el doble. Se mide en Newton (N) y también en kg-fuerza, dinas, libras- fuerza, onzas-fuerza, etc.
Impenetrabilidad
Resistencia que opone un cuerpo a que otros ocupe simultáneamente su lugar, ningún cuerpo puede ocupar al mismo tiempo el lugar de otro
Volumen
El volumen de un cuerpo es el espacio que éste ocupa. Es una función derivada ya que se halla multiplicando las tres dimensiones, largo, ancho y alto. Para medir el volumen de un
líquido, se emplean diversos
recipientes graduados, dependiendo de la exactitud con la que se desee conocer dicho volumen.
Divisibilidad
Es la propiedad que tiene cualquier cuerpo de poder dividirse en pedazos más pequeños, hasta llegar a las moléculas y los átomos.
37
38
39
41 40
40
Las propiedades específicas de la materia corresponden a determinadas sustancias y sirven para identificar y distinguirla de las demás; por ejemplo, calor, olor, sabor densidad, punto de fusión, punto de ebullición, solubilidad entre otras.
Propiedades Especificas
Propiedad Definición Ejemplo
Densidad
La densidad es una medida utilizada por la física y la química para determinar la cantidad de masa contenida en un determinado volumen. La densidad nos indica que sustancia es más o menos densa que otras. Los valores en gr/cm3
volumen masa Densidad v m Sustancia Densidad agua 1 Diesel 0.88 Gasolina 0.70 Alcohol 0.80 Manzana 0.66 Hielo 0.88 Punto de Fusión
Los cuerpo en estado solidó pueden pasar al liquido; por ejemplo, la mantequilla se derrite al calentarse y el punto de fusión es la temperatura a la cual la materia cambia de estado. Sustancia P.F Plomo 328 °C Aluminio 660 °C Cobre 1083 °C Hierro 1535 °C Punto de ebullición
Ebullición es el hecho de hervir un líquido y el punto de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual aparecen las primeras burbujas Sustancia P.E Agua 100 °C Alcohol 78 °C Acetona 56.5 °C Vinagre 184 °C Solubilidad Se denomina SOLUBILIDAD de un
compuesto a la máxima cantidad del mismo que puede diluirse en un determinado volumen de disolvente; corresponde a la cantidad de soluto presente en una disolución saturada. La solubilidad de un compuesto depende de la temperatura: es una característica de cada soluto para cada valor de temperatura.
¿Por qué el hielo flota en el agua?
Si te preguntan que “pesa” mas, una cubeta con agua o una cubeta con hielo, seguramente contestaras que la cubeta con hielo, porque es probable que pienses que los sólidos son mas pesados que los líquidos. Pero de manera sorprendente, el hielo es mas “liviano” que el agua. Esto es de suma importancia para la vida acuática, ya que los peces los peces y plantas que viven en lugares muy fríos quedan “protegidos”, cuando en la temporada de invierno se congelan los lagos y ríos, puesto que el hielo flota formando una capa resistente, la cual queda por encima debido a que tiene una menor densidad que el agua en estado liquido. Esto permite que los seres que habitan allí continúen normalmente su vida. Si el hielo tuviera una mayor densidad que el agua, la masa de agua congelaría desde el fondo hasta la superficie.
Para tu reflexión
42
41
La historia cuenta que se fabrico una corona para el Hieron II gobernador de Siracusa, el cual le pidió a Arquímedes matemático griego determinar si la corona estaba hecha de oro solido o si un orfebre deshonesto le había agregado plata .Arquímedes tenia que resolver el problema sin dañar la corona, así que no podía fundirla y convertirla en un cuerpo regular para calcular su volumen.
Mientras tomaba un baño, notó que el nivel de agua subía en la tina cuando entraba, y así se dio cuenta de que ese efecto podría usarse para determinar el volumen de la corona. Debido a que la compresión del agua sería despreciable, la corona, al ser sumergida, desplazaría una cantidad de agua igual a su propio volumen. Al dividir la masa de la corona por el volumen de agua desplazada, se podría obtener la densidad de la corona.
La densidad de la corona sería menor si otros metales más baratos y menos densos le hubieran sido añadidos. Entonces, Arquímedes salió corriendo desnudo por las calles, tan emocionado estaba por su descubrimiento para recordar
vestirse, gritando "¡Eureka!" (Que significa "¡Lo he encontrado!). Arquímedes
inventó un método para determinar el volumen de un objeto con una forma irregular
v
m
44 4542 ENERGIA Y CAMBIOS DE ENERGIA
Esta manifestación de la materia es muy importante en las transformaciones químicas, ya que siempre se producen cambios en el tipo y cantidad de energía.la energía se define como la capacidad de realizar un trabajo, donde la palabra trabajo significa el desplazamiento de una masa en contra de una fuerza. Actualmente la energía es considerada como el principio de actividad interna de la masa.
La energía se puede estudiar en sus dos principales manifestaciones.la cinética (Ec) y la potencial (Ep).
La energía cinética es aquella que posen los cuerpos en movimientos, o bien, es la energía de una partícula en virtud de su velocidad. Su expresión matemática es:
2
2 1
mv Ec
La energía potencia es la que tiene una partícula debido a su posición dentro de un campo de fuerzas eléctrica, magnética o gravitacional. Matemáticamente se expresa como:
E
p
mgh
Por ejemplo, el agua almacenada en una presa tiene energía potencial, y en el momento en que se abra la compuerta, la energía potencial se trasformara en energía cinética conforme el agua va cayendo. Esta energía es tan poderosa que es capaz de mover una turbina y transformarse en energía mecánica; la turbina genera electricidad y la electricidad suministra luz al encender un foco, o calor si utilizamos un calentador. Este tipo de energía también es susceptible de transformarse. Cuando un clavadista se arroja de un trampolín, su energía potencial se transforma en cinética. Algunas manifestaciones energéticas son:
Ec = energía cinética m = masa en kg o gr v = velocidad en m/s2 Ec = energía potencial m = masa en kg o gr v = aceleración de la gravedad m/s2 h = altura en m.
-Energía calorífica - Energía por biomasa -Energía mecánica - Energía solar - Energía química - Energía eléctrica - Energía hidráulica - Energía térmica -Energía luminosa - Energía atómica o nuclear - Energía eólica - Energía geodésica
43
A continuación se describen cada una de las energías, en las cuales el hombre conoce para su beneficio y así llevar acabo cada una de sus actividades cotidianas.
Clasificación de las energía Tipo de
energía
Definición Ejemplo
Solar
La energía solar es la energía obtenida mediante la captación de la luz y el calor emitidos por el Sol.
Química
Es la producida por reacciones químicas que desprenden calor o que por su violencia pueden desarrollar algún trabajo o movimiento. Los alimentos son un ejemplo de energía química ya que al ser procesados por el organismo nos ofrecen calor (calorías) o son fuentes de energía natural (proteínas y vitaminas).
eólica
Es la energía del viento, y se ha utilizado desde tiempos remotos para aplicaciones muy diversas; molino de viento, para moler los granos y convertirlos en harina y en el bombeo de agua en los sembradíos
Mecánica
Es la capacidad que tiene un cuerpo o conjunto de cuerpos de realizar movimiento, debido a su energía potencial o cinética.
Eléctrica
Esta es la energía más conocida y utilizada por todos. Se produce por la atracción y repulsión de los campos magnéticos de los átomos de los cuerpos. Esta forma de energía tiene mucha capacidad de transformarse en otras.
Anota en el paréntesis una S si la propiedad corresponde a los sólidos, una L si es de los líquidos o una G si es de los gases.
( ) Están constituidos por pequeñas partículas llamadas átomos y tiene formas definidas. ( ) Este estado se caracteriza por poseer densidad mas baja que los otros estados.
( ) Estado que se distingue por su forma indefinida y alta densidad en la mayoría de las sustancias que lo
Presentan.
( ) Los cambios de presión alteran su volumen mas que en los otros estados.
( ) En este estado las partículas constituyentes tienen menor libertad de movimiento, en comparación con
Los otros estados.
Evaluación formativa
46
47
44
Objetivo: Que el alumno aprenda a preparar mezclas y soluciones, elaborando una pasta dental y una bebida gaseosa.
Introducción: Una mezcla s la combinación de uno o más elementos o compuestos, sin que ninguno de los componentes pierda sus propiedades químicas. La elaboración tanto de una pasta, por lo que podemos decir que la elaboración de estos productos se trata solo de una mezcla.
Materiales:
Material Sustancias
Mortero Bicarbonato de sodio Alcohol
Pipeta Carbonato de calcio Jugo de limón,
naranja etc
Probeta Glicerina
Espátula Talco Agua
Vaso de precipitado Esencia de menta Azúcar
Procedimiento 1: Pasta Dental
1.- Lavar perfectamente el mortero con agua y jabón, y después con alcohol.
2.-Mezclar 50 gramos de Na2CO3, 100 gramos de CaCO3, 100 gramos de
Glicerina, 25 gramos de talco, 5 gramos de esencia de menta y 1 ml de alcohol. Todo esto mezclarlo perfectamente en el mortero hasta obtener una pasta homogénea.
3.- Posteriormente vaciar la mezcla ya preparada a un recipiente adecuado para contener la pasta.