GUIN DE TRABAJO TEMA 11

1. Portada2. ndice3. Introduccin: a. Qu es la materia?

Todo lo que podemos ver y tocar es materia. Tambin son materia cosas que no podemos ver, como el aire. Ms adelante podrs comprobar, mediante un sencillo experimento, cmo el aire es materia. Todas las cosas que ocupan un lugar en el espacio es materia.Observamos que la materia ocupa una cierta porcin de espacio que llamamos volumen.b. Propiedades generales de la materia: masa, volumen y temperatura.Son propiedades que dependen de la cantidad de materia considerada. Las presentan cualquier materia o sustancia, y no sirven para diferenciar unas sustancias de otras. Ejemplos de propiedades generales son masa, volumen, peso, longitud, etc. Se llama masa a la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Su unidad en el S.I. es el kilogramo (kg). La masa es la propiedad de la materia que nos permite determinar la cantidad de materia que posee un cuerpo. La mesa tiene ms masa que la silla en la que te sientas porque tiene ms materia, el lpiz contiene menos materia que la libreta y, por tanto, tiene menos masa.

La masa puede medirse en muchas unidades: libras, granos, kilates, gramos, etc. En el Sistema Internacional (abreviadamente S.I.) la masa se mide en kilogramos. No debemos confundir masa con peso. Mientras que la masa de un cuerpo no vara, sin importar el lugar en el que est, el peso es la fuerza con la que la Tierra atrae a ese cuerpo, fuerza que vara de un sitio a otro, sobre todo con la altura, de forma que al subir una montaa, mientras que nuestra masa no vara, nuestro peso va siendo cada vez menor. En un mismo lugar, el peso y la masa son proporcionales, de forma que si un cuerpo pesa el doble que otro, tendr el doble de masa.Volumen es la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo. La unidad de volumen en el S.I. es el metro cbico (m3 ).

Al igual que la masa, el volumen puede medirse en muchas unidades: pintas, galones, arrobas, etc. pero las medidas ms usadas son el litro (l) y la unidad del S.I. el metro cbico (m3), que equivale a 1.000 litros o, lo que es lo mismo, un litro es igual que un decmetro cbico (dm3).

La Temperatura es una propiedad de la materia que est relacionada con la sensacin de calor o fro que se siente en contacto con ella. Cuando tocamos un cuerpo que est a menos temperatura que el nuestro sentimos una sensacin de fro, y al revs de calor. Sin embargo, aunque tengan una estrecha relacin, no debemos confundir la temperatura con el calor.Cuando dos cuerpos, que se encuentran a distinta temperatura, se ponen en contacto, se produce una transferencia de energa, en forma de calor, desde el cuerpo caliente al fro, esto ocurre hasta que las temperaturas de ambos cuerpos se igualan. En este sentido, la temperatura es un indicador de la direccin que toma la energa en su trnsito de unos cuerpos a otros.La medidaEl instrumento utilizado habitualmente para medir la temperatura es eltermmetro. Los termmetros de lquido encerrado en vidrio son los ms populares; se basan en la propiedad que tiene el mercurio, y otras sustancias (alcohol coloreado, etc.), de dilatarse cuando aumenta la temperatura. El lquido se aloja en una burbuja -bulbo- conectada a un capilar (tubo muy fino). Cuando la temperatura aumenta, el lquido se expande por el capilar, as, pequeas variaciones de su volumen resultan claramente visibles.EscalasActualmente se utilizan tres escalas para medir al temperatura, la escalaCelsiuses la que todos estamos acostumbrados a usar, laFahrenheitse usa en los pases anglosajones y la escalaKelvinde uso cientfico.

NombreSmboloTemperaturas de referenciaEquivalencia

Escala CelsiusCPuntos de congelacin (0C) y ebullicin del agua (100C)

Escala FahrenhitFPunto de congelacin de una mezcla anticongelante de agua y sal y temperatura del cuerpo humano.F = 1,8 C + 32

Escala KelvinKCero absoluto (temperatura ms baja posible) y punto triple del agua.K = C + 273

c. Propiedades especficas de la materia: la densidad.

Existen caractersticas que nos permiten diferenciar los distintos tipos de materia y que reciben el nombre de propiedades caractersticas, ya que nos ayudan a caracterizar o identificar las distintas sustancias. Al contrario que propiedades generales, existen innumerables propiedades caractersticas por lo que slo podremos considerar unas pocas, aunque nombremos muchas: color, sabor, dureza, densidad, brillo, conductividad trmica y elctrica, punto de fusin, punto de ebullicin, solubilidad, etc.Las ms importantes, y las ms fciles de determinar son: la densidad, los puntos de fusin y ebullicin, relacionados con la temperatura, y la solubilidad, que tambin tiene que ver, de otra forma, con la temperatura.La densidad se define como el cociente entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. As, como en el S.I. la masa se mide en kilogramos (kg) y el volumen en metros cbicos (m3) la densidad se medir en kilogramos por metro cbico (kg/m3). Esta unidad de medida, sin embargo, es muy poco usada, ya que es demasiado pequea. Para el agua, por ejemplo, como un kilogramo ocupa un volumen de un litro, es decir, de 0'001 m3

4. Estados de la materiaLa materia se presenta en tres estados o formas de agregacin: slido, lquido y gaseoso. En la naturaleza, slo algunas sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso del agua. Sin embargo, la mayora de sustancias se presentan en un estado concreto. As, los metales o las sustancias que constituyen los minerales se encuentran en estado slido y el oxgeno o el CO2 en estado gaseoso.

Las sustancias slidas se caracterizan porque tienen un volumen y una forma determinada. Hacer que modifiquen su forma suele ser difcil: son indeformables, aunque algunos son relativamente elsticos.

Esto se debe a la estructura interna de las molculas, tomos o iones que constituyen el slido. Como las fuerzas intermoleculares son muy intensas, estas partculas estn ordenadas espacialmente, fijas en unas posiciones determinadas. Por eso se dice que tienen una estructura interna cristalina.

Slidos cristalizados A veces, esa estructura interna cristalina se manifiesta externamente como una figura geomtrica: un poliedro ms o menos perfecto: son los slidos cristalizados o cristales. En la naturaleza estos se presentan como minerales, algunos de los cuales podrs ver si pulsas sobre la imagen pequea de la izquierda.

Los vidrios y plsticos carecen de estructura interna cristalina, se dice que son sustancias amorfas y no se consideran slidos sino lquidos con viscosidad (resistencia a fluir, debida al rozamiento entre sus molculas) muy alta, tan alta que no pueden fluir y por eso presentan siempre la misma forma como si fueran slidos.En un lquido, las fuerzas intermoleculares son lo bastante intensas como para impedir que las partculas que forman el lquido se separen, pero no tienen el suficiente poder para mantenerlas fijas. Por eso, aunque los lquidos tienen un volumen constante, su forma no es fija, se adaptan al recipiente en el que estn ubicados. Tensin superficialZapatero en la superficie del agua

En el interior del lquido, todas las molculas estn rodeadas por otras molculas de lquido que la atraen, como todas las fuerzas de atraccin son iguales, es como si no se ejerciera ninguna fuerza sobre ella, por lo que puede moverse libremente. En la superficie, las molculas slo estn rodeadas por el interior del lquido y por su superficie, as que hay una fuerza neta sobre ellas que se manifiesta en la tensin superficial, la fuerza mantiene unida la superficie del lquido y hace que sta se comporte como una lmina que hay que romper para penetrar en el lquido. Debido a la fortaleza de la tensin superficial, entrar en el seno del lquido cuesta algn trabajo y algunos insectos pequeos pueden moverse por la superficie del lquido sin hundirse en lEn un gas, las fuerzas intermoleculares son muy dbiles, por lo que las molculas del gas no se unen unas a otras, sino que se encuentran separadas, movindose al azar. Por esto, un gas no tiene una forma ni un volumen fijo, adoptan la forma del recipiente que los contiene y ocupan todo su volumen.

Si el gas se encierra en un recipiente que tenga una pared mvil, como una jeringuilla, al tapar su extremo abierto con el dedo y empujar su mbolo haremos disminuir el volumen del aire que contiene. Si soltamos el mbolo veremos como vuelve a su posicin inicial, empujado por el aire de la jeringuilla. Otro tanto ocurre si desplazamos el mbolo aumentando el volumen del aire, al soltarlo vuelve a su posicin inicial. En el primer caso, el aire que ocupa la jeringuilla ejerce una fuerza sobre el mbolo, la presin, que es mayor que la del aire que hay fuera de la jeringuilla, ambos empujan al mbolo, pero gana el aire del interior de la jeringuilla. En el segundo caso ocurre lo contrario, la presin del aire de fuera es mayor que la del aire que contiene la jeringuilla y es la que gana en el empuje del mbolo.

Para medir la presin de un gas en un recipiente, como una rueda o un baln, se usa el manmetro; para medir la presin de la atmsfera (que es un gas) se usa el barmetro que invent Torricelli en 1650. Tanto en un caso como en otro, la presin se mide en atmsferas (atm), en bares, en milmetros de mercurio (mmHg) o en Pascales (Pa), en el Sistema Internacional de unidades. 1 atm equivale a 1'013 bares, a 760 mmHg y a 101300 Pa. Ms conocido por su uso en meteorologa es el milibar la milsima parte de un bar.5. Cambios de estado de la materia.Cuando calentamos un slido, al aumentar sutemperatura, sus molculas tienden a moverse ms (ya que la temperatura mide la capacidad de movimiento de las molculas). Llega un momento en que lasfuerzas intermolecularesno pueden mantener fijas las molculas y stas empiezan a moverse y a deslizarse una sobre otra:el slido se convierte en lquido, se produce la fusin. La temperatura a la que se produce esta mutacin se conoce comopunto de fusiny no vara hasta que todo el slido se haya convertido en lquido.

Una vez que toda la sustancia est en estado lquido, al continuar calentando vuelve a subir la temperatura y llega un momento en que lasfuerzas intermolecularesya son incapaces de mantener juntas las molculas del lquido, por lo que ste hierve yse convierte en un gas, se produce laebullicin. La temperatura a la que el lquido se convierte en gas se la denomina punto de ebullicine, igual que antes, no cambia hasta que todo el lquido se ha transformado en gas.

Si por el contrario enfriamos un gas, al llegar alpunto de ebullicin, empieza a convertirse en lquido, se produce la condensacin, proceso durante el que la temperatura no vara. Cuando el gas se ha convertido completamente en lquido, la temperatura continua bajando hasta alcanzar elpunto de fusin, momento en que el lquido se convierte en slido en un proceso llamadosolidificacin.

Existen algunos slidos, como el hielo seco (CO2slido) usado en los espectculos para formar las nieblas, que cuando se calientanno se funden, sino que se convierten directamente en gases. Este proceso recibe el nombre desublimaciny, lo mismo que en lafusino laebullicin, durante l la temperatura permanece constante. Cundo se enfra el gas obtenido, no se convierte en lquido, sino que pasa directamente al estado slido: es lo que se conoce comocondensacin a slido.

6. Clasificacin de materia segn su uniformidad: homognea y heterognea.La materia homognea es la que presenta un aspecto uniforme, en la cual no se pueden distinguir a simple vista sus componentes. La materia heterognea es aquella en la que los componentes se distinguen unos de otros. Una sustancia que parece homognea a simple vista puede parecer heterognea si se utilizan instrumentos de observacin.7. Clasificacin de materia segn su composicin: sustancia pura y mezcla.Una sustancia es cualquier variedad de materia de composicin y caractersticas definidas y reconocibles.

Una sustancia pura no se puede separar en otras sustancias por procedimientos fsicos. Las sustancias puras son homogneas cuando se encuentran en un estado dado. Las sustancias puras pueden ser simples o compuestas; en el primer caso constituyen un elemento qumico, y en el segundo, un compuesto. Los elementos qumicos son sustancias de composicin simple (estn formadas por un solo tipo de tomo) y que no pueden descomponerse en otras ms sencillas por los medios qumicos ordinarios. Los compuestos qumicos estn formados por ms de un tipo de tomo y pueden descomponerse en distintas sustancias por procedimientos qumicos.

Una mezcla est compuesta por dos o ms sustancias, cada una de las cuales conserva su identidad y propiedades especficas. En una mezcla se pueden separar los componentes por procedimientos fsicos sencillos. Las mezclas pueden ser homogneas o heterogneas.8. Mtodos de separacin de mezclas:a) Separacin de mezclas heterogneas: filtracin y decantacin.

Sabemos que la mezcla es la unin fsica de dos o ms substancias (elementos o compuestos) que al hacerlo conservan sus propiedades individuales y que existen mezclas homogneas y heterogneas. La composicin de las mezclas es variable y sus componentes podrn separarse por medios fsicos o mecnicos.LA DECANTACIN. Es un mtodo utilizado para separar un slido, de grano grueso e insoluble, de un lquido. Consiste en esperar que se sedimente el slido para poder vaciar el lquido en otro recipiente.

DECANTACIN DE LQUIDOS. Este mtodo se utiliza para la separacin de dos lquidos no miscibles y de diferentes densidades, utilizando un embudo de decantacin. Este mtodo es aplicado en la extraccin de petrleo en yacimientos marinos la cual separan el petrleo, al ser menos denso, quedando en la parte superior del agua. El petrleo se almacena y el agua es devuelta al mar.

LA FILTRACIN. Con este mtodo se puede separar un slido insoluble de grano relativamente fino de un lquido. En este mtodo es indispensable un medio poroso de filtracin que deja pasar el lquido y retiene el slido. Los filtros ms comunes son: papel filtro, redes metlicas, fibra de asbesto, fibra de vidrio, algodn fibras vegetales y tierras especiales.

b) Separacin de mezclas homogneas: destilacin y cristalizacin.

DESTILACIN. Este mtodo permite separar mezclas de lquidos miscibles, aprovechando sus diferentes puntos de ebullicin. Un ejemplo sencillo es separar una mezcla de agua y alcohol el cual no se puede decantar y es mas apropiado destilarlo, colocando la mezcla en un matraz de destilacin, el cual estar conectado a un refrigerante (con circulacin de agua) y todo este sistema sujetado por pinzas a los soportes universales. En la parte superior del matraz un termmetro para controlar la temperatura y en la parte inferior un anillo con una tela con asbesto para homogenizar la temperatura que tendr en la parte inferior por el mechero de bunsen.Al calentar de manera controlada el alcohol se evaporar primero y al pasar por el refrigerante se condensara y volver a estado lquido para recuperarlo al final del recipiente en un vaso de precipitados. Otro ejemplo es por destilacin fraccionada y en grandes torres se efecta la separacin de los hidrocarburos del petrleo. Por destilacin con arrastre de vapor se separa el solvente que extrae el aceite de las semillas, por ejemplo, hexano que extrae el aceite de ajonjol. Tambin de esta forma se extrae esencias como la de ans o de organo.

CRISTALIZACIN. Con este mtodo se provoca la separacin de un slido que se encuentra disuelto en una solucin quedando el slido como cristal y en este proceso involucra cambios de temperatura, agitacin, eliminacin del solvente, etc. Por este mtodo se obtiene azcar, productos farmacuticos, reactivos para laboratorio (sales), etc.

9. Estructura de la materia: el tomo.El tomo est formado por dos partes bien diferenciadas: el ncleo y la corteza.

El ncleo es la parte central del tomo y en l se encuentran dos tipos de partculas: los protones y los neutrones.

La corteza es la parte exterior del tomo y contiene partculas llamadas electrones que giran alrededor del ncleo.

Los protones tienen carga elctrica positiva (+), los neutrones no tienen carga

elctrica y los electrones tienen carga elctrica (-). El tomo es neutro en su conjunto.

La masa del tomo se concentra en su ncleo, ya que la masa de un electrn es unas

2000 veces ms pequea que la de un protn. La masa de un neutrn es igual a la de un

protn.

Un in es un tomo que ha ganado o ha perdido electrones. Si gana electrones quedar

cargado negativamente y se llamar anin. Si pierde electrones quedar cargado

positivamente y se llamar catin.

2.-Elementos y compuestos.

Segn las sustancias estn constituidas por tomos iguales o distintos, pueden

clasificarse en elementos o compuestos.

-Los elementos

Un elemento es una sustancia pura que tiene todos sus tomos iguales. Por esta

razn no puede descomponerse en otras sustancias ms simples.

Actualmente se conocen 116 elementos diferentes, de los cuales 90 se encuentran en

la naturaleza. El resto se han sintetizado de forma artificial.

Todos los elementos se agrupan en el Sistema Peridico, representado en una tabla

en la que todos los elementos estn situados por orden creciente de nmero atmico.

-Los compuestos

Un compuesto es una sustancia pura formada por tomos de distintos elementos. Puede

descomponerse en otras sustancias ms simples por mtodos qumicos.

As el agua, el bromuro de hidrgeno o el cido ntrico son compuestos.10. ConclusionesEn la conclusin se pretende que el alumno/a redacte un texto de 10-15 lneas en el que responda a preguntas como: qu has aprendido haciendo el trabajo, hay algo que no hayas entendido bien, qu puntos te han resultado ms interesantes y por qu, cules de ellos te sirven para tu vida diaria