ESTADOS DE LA MATERIA
El estado en que se encuentra la materia (sólido, líquido y gaseoso) depende de la energía que poseen las partículas (átomos, moléculas y iones) que constituyen la materia, y de las fuerzas de atracción que existen entre ellas. Además, también depende de las condiciones de temperatura y presión a las que están sometidas esas partículas.
Estado sólido
Las partículas que forman los sólidos se atraen
fuertemente, están cerca unas de otras y dispuestas de manera ordenada, lo que
le dan la característica de ser estructuras rígidas. Tienen poco espacio para
moverse, ya que solo pueden hacerlo vibrando en posiciones fijas. Esta particularidad
les da la característica de tener forma y volumen constantes.
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Estado líquido
Las partículas que forman los líquidos se atraen
parcialmente y tienen más libertad para moverse que en los sólidos, pero no
llegan a separarse de las demás, por lo que conservan su volumen. Esas
partículas disponen de más espacio y pueden deslizarse unas sobre otras con
facilidad. Esto explica por qué los líquidos tienen forma variable, adoptando
la del recipiente que los contiene. Una característica de los líquidos es la
fluidez, ya que pueden trasladarse hacia otros lugares y atravesar orificios
muy pequeños. Otra propiedad es la viscosidad, debido a que poseen cierta
dificultad para desplazarse a raíz del rozamiento de sus partículas.
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Estado gaseoso
En los gases prácticamente no existen fuerzas de
atracción que mantengan unidas las partículas que los forman. Es por eso que
sus partículas están muy separadas entre sí y existe más espacio vacío que en
los líquidos o en los sólidos. Ello permite que se muevan con mayor facilidad,
al azar y con bastante rapidez. Así se explica que los gases tengan una forma y
un volumen variables y sean expansibles, es decir, ocupen todo el espacio
disponible.
Estado plasma
Se denomina plasma al cuarto estado de agregación de la materia, un estado fluido similar al estado gaseoso pero en el que determinada proporción de sus partículas están cargadas eléctricamente y no poseen equilibrio electromagnético, por eso son buenos conductores eléctricos y sus partículas responden fuertemente a las interacciones electromagnéticas de largo alcance
Cambios
de estado de la materia.
De acuerdo con la imagen podemos afirmar que
derecha a izquierda la materia debe perder energía para poder cambiar de
estado.
De izquierda a derecha la
materia debe ganar energía para sufrir cambios de estados
CLASIFICACIÓN
DE LA MATERIA
La materia se clasifica en sustancias puras y mezclas. Las sustancias puras, que a su vez pueden ser simples y compuestas, se caracterizan por tener composiciones fijas y responder a propiedades constantes. Las sustancias compuestas pueden separarse mediante procedimientos químicos.
Las mezclas están formadas
por dos o más sustancias puras y se dividen en homogéneas y heterogéneas. Los
componentes de una mezcla se pueden separar utilizando procesos físicos.
SUSTANCIAS PURAS
Una sustancia es cualquier variedad de la materia de aspecto homogéneo que
comparte determinadas propiedades, como el color, la densidad, la temperatura
de ebullición y la temperatura de fusión, entre otras. Esto hace que cada
sustancia pueda distinguirse de otra sustancia.Las sustancias simples están formadas por átomos de un solo elemento que no pueden fragmentarse en elementos más simples utilizando métodos físicos o químicos comunes. Son sustancias simples los elementos que figuran en la tabla periódica de los elementos, como el oxígeno, el carbono, el nitrógeno, el azufre, etc.
Las sustancias compuestas son
aquellas sustancias puras que contienen dos o más elementos fijos, con lo cual
siempre tienen los mismos elementos en su composición. Las sustancias
compuestas se representan por medio de fórmulas químicas. La molécula del agua
está formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. El dióxido de
carbono posee dos átomos de oxígeno y uno de carbono. Además del agua y del
dióxido de carbono, son ejemplos de sustancias compuestas el metano, el cloruro
de sodio, la glucosa, la urea, el amoníaco y el alcohol etílico.
Para separar los elementos
de una sustancia compuesta se puede recurrir a procesos químicos. Por ejemplo,
sometiendo a elevadas temperaturas al dióxido de mercurio es posible obtener
los elementos constituyentes de dicha sustancia. Otra forma de separación es la
electrólisis, que consiste en someter a un determinado compuesto a una
corriente eléctrica. La electrólisis del agua separa sus elementos
constituyentes, obteniéndose los gases hidrógeno y oxígeno. La utilización de
procesos químicos de separación produce destrucción de las sustancias
componentes.
MEZCLAS
Son materiales que se forman al combinar dos o más sustancias puras, sin que
ello ocasione cambios químicos en esas sustancias. Por medio de métodos
físicos, las mezclas pueden separarse de sus componentes sin producir
alteración en los mismos. Existen dos tipos de mezclas, las homogéneas y las
heterogéneas.
Las mezclas homogéneas son
soluciones, formadas por un solvente generalmente en mayor proporción y uno o
más solutos en cantidades menores. Tienen la misma composición en toda la
muestra por lo que son uniformes, con lo cual presentan una sola fase. Sus
partículas, que no pueden distinguirse a simple vista ni aún bajo el
microscopio, se mueven al azar y de manera constante. Tienen un tamaño entre
0,1 y 10 nanómetros (nm) y se encuentran dispersadas como moléculas, átomos o
iones.
Las mezclas homogéneas son transparentes y sus componentes no se separan durante el reposo. La soda es una solución formada por un solvente, el agua, y un soluto, el dióxido de carbono. Otros ejemplos de soluciones, o mezclas homogéneas, son el agua de mar, el aire, el agua azucarada, las bebidas gaseosas, el vinagre y la lavandina.
La evaporación y la destilación son métodos para separar los componentes de una mezcla homogénea. Cuando la solución está formada por un líquido y un sólido se emplea la evaporación. Una solución salina puede separarse evaporando el líquido, que se recupera condensando el vapor. El sólido, en este caso la sal, queda depositado en el fondo del recipiente. Si la mezcla homogénea está formada por dos líquidos se utiliza la destilación, en la medida que ambos componentes tengan diferente punto de ebullición. La sustancia más volátil se desprenderá primero de la mezcla, que se recupera por condensación. Mediante la destilación se puede separar el alcohol que forma parte del vino.
Las mezclas heterogéneas son aquellas donde sus componentes pueden distinguirse a simple vista o con el microscopio, con lo cual no son uniformes. Por ejemplo la arena en agua, o piedras con carbón son mezclas heterogéneas groseras que se aprecian fácilmente y varían de un punto a otro. Además, dentro de las mezclas heterogéneas se distinguen las suspensiones y los coloides. Las suspensiones son mezclas heterogéneas formadas por una fase dispersa, es decir, un soluto sólido insoluble y una fase dispersante, representada por un líquido. Las partículas de la fase dispersa son mayores a 100 nanómetros de tamaño, pueden observarse a simple vista y sedimentan cuando la suspensión está en reposo. Las suspensiones tienen aspecto opaco como el aceite en agua, los jugos de frutas, la arcilla en agua y las pinturas al agua.
Los coloides son mezclas heterogéneas cuyas partículas, entre 10 y 100 nanómetros, son más pequeñas que las correspondientes a las suspensiones, pero más grandes que las moléculas que forman las soluciones. Un coloide es un sistema formado por una fase continua, en general líquida, y otra fase dispersa a modo de partículas, normalmente sólidas. Sus partículas no se separan si están en reposo y poseen una opacidad menor que las suspensiones. Los coloides también tienen una fase dispersa representada por partículas del tamaño antes indicado que se distribuyen en una fase dispersante, similar al solvente de las soluciones. Son mezclas heterogéneas coloidales la sangre, la leche, el flan, las gelatinas, el vino, la cerveza, la tinta china, las pinturas, la mayonesa, la clara de huevo, el humo y la neblina.
Las mezclas homogéneas son transparentes y sus componentes no se separan durante el reposo. La soda es una solución formada por un solvente, el agua, y un soluto, el dióxido de carbono. Otros ejemplos de soluciones, o mezclas homogéneas, son el agua de mar, el aire, el agua azucarada, las bebidas gaseosas, el vinagre y la lavandina.
La evaporación y la destilación son métodos para separar los componentes de una mezcla homogénea. Cuando la solución está formada por un líquido y un sólido se emplea la evaporación. Una solución salina puede separarse evaporando el líquido, que se recupera condensando el vapor. El sólido, en este caso la sal, queda depositado en el fondo del recipiente. Si la mezcla homogénea está formada por dos líquidos se utiliza la destilación, en la medida que ambos componentes tengan diferente punto de ebullición. La sustancia más volátil se desprenderá primero de la mezcla, que se recupera por condensación. Mediante la destilación se puede separar el alcohol que forma parte del vino.
Las mezclas heterogéneas son aquellas donde sus componentes pueden distinguirse a simple vista o con el microscopio, con lo cual no son uniformes. Por ejemplo la arena en agua, o piedras con carbón son mezclas heterogéneas groseras que se aprecian fácilmente y varían de un punto a otro. Además, dentro de las mezclas heterogéneas se distinguen las suspensiones y los coloides. Las suspensiones son mezclas heterogéneas formadas por una fase dispersa, es decir, un soluto sólido insoluble y una fase dispersante, representada por un líquido. Las partículas de la fase dispersa son mayores a 100 nanómetros de tamaño, pueden observarse a simple vista y sedimentan cuando la suspensión está en reposo. Las suspensiones tienen aspecto opaco como el aceite en agua, los jugos de frutas, la arcilla en agua y las pinturas al agua.
Los coloides son mezclas heterogéneas cuyas partículas, entre 10 y 100 nanómetros, son más pequeñas que las correspondientes a las suspensiones, pero más grandes que las moléculas que forman las soluciones. Un coloide es un sistema formado por una fase continua, en general líquida, y otra fase dispersa a modo de partículas, normalmente sólidas. Sus partículas no se separan si están en reposo y poseen una opacidad menor que las suspensiones. Los coloides también tienen una fase dispersa representada por partículas del tamaño antes indicado que se distribuyen en una fase dispersante, similar al solvente de las soluciones. Son mezclas heterogéneas coloidales la sangre, la leche, el flan, las gelatinas, el vino, la cerveza, la tinta china, las pinturas, la mayonesa, la clara de huevo, el humo y la neblina.
Son varios los métodos de separación de las mezclas homogéneas, sobresaliendo las siguientes.
-Tamización: procedimiento donde las partículas sólidas se pueden separar a raíz de su diferente tamaño. Se utilizan coladores con orificios de distintas dimensiones. Por este método, por ejemplo, se pueden separar pequeñas rocas mezcladas con arena gruesa y con sal.
-Imanación: cuando uno
de los componentes de la mezcla es atraído por los imanes, no así la otra, por
ejemplo partículas de hierro mezcladas con arena.
-Decantación: se utiliza en mezclas heterogéneas de dos líquidos o de un sólido en un líquido. Este método físico se basa en las diferentes densidades de los componentes. La mezcla se deja reposar hasta que descienda uno de los constituyentes y pueda extraerse. Las suspensiones se separan por decantación, tal los casos del agua en aceite o el agua con tierra.
-Filtración: este método permite separar un sólido de un líquido, haciendo pasar la mezcla por un filtro de papel donde queda retenido el sólido.
-Centrifugación: procedimiento donde se separan materiales de distinta densidad mediante rotación sobre un eje fijo a velocidad rápida y constante. Los componentes más densos se ubican en el fondo del recipiente o tubo de la centrífuga.
1. realiza un mapa conceptual sobre la tematica
2. Completa el texto siguiente:
Al calentar un sólido se transforma en líquido; este cambio de estado se denomina . El punto de fusión es la a la que ocurre dicho proceso. Al subir la temperatura de un líquido se alcanza un punto en el que se forman burbujas de vapor en su interior, es el punto de ; en ese punto la temperatura del líquido permanece .
La materia puede presentarse en tres : sólido, y gaseoso. Un cuerpo material mantiene la forma aunque lo pasemos de un recipiente a otro. En cambio, no ocurre lo mismo cuando el estado es líquido o . Un líquido tiene la del recipiente que lo contiene, pero si lo cambiamos de recipiente siempre ocupa el mismo volumen. Un intenta ocupar todo el que pueda, y se escapa si no está contenido en un cerrado y lo suficientemente fuerte.
http://contenidos.proyectoagrega.es/visualizador-1/Visualizar/Visualizar.do?idioma=es&identificador=es-an_2009043012_7960402&secuencia=false
-Decantación: se utiliza en mezclas heterogéneas de dos líquidos o de un sólido en un líquido. Este método físico se basa en las diferentes densidades de los componentes. La mezcla se deja reposar hasta que descienda uno de los constituyentes y pueda extraerse. Las suspensiones se separan por decantación, tal los casos del agua en aceite o el agua con tierra.
-Filtración: este método permite separar un sólido de un líquido, haciendo pasar la mezcla por un filtro de papel donde queda retenido el sólido.
-Centrifugación: procedimiento donde se separan materiales de distinta densidad mediante rotación sobre un eje fijo a velocidad rápida y constante. Los componentes más densos se ubican en el fondo del recipiente o tubo de la centrífuga.
ACTIVIDADES
1. realiza un mapa conceptual sobre la tematica
2. Completa el texto siguiente:
Al calentar un sólido se transforma en líquido; este cambio de estado se denomina . El punto de fusión es la a la que ocurre dicho proceso. Al subir la temperatura de un líquido se alcanza un punto en el que se forman burbujas de vapor en su interior, es el punto de ; en ese punto la temperatura del líquido permanece .
La materia puede presentarse en tres : sólido, y gaseoso. Un cuerpo material mantiene la forma aunque lo pasemos de un recipiente a otro. En cambio, no ocurre lo mismo cuando el estado es líquido o . Un líquido tiene la del recipiente que lo contiene, pero si lo cambiamos de recipiente siempre ocupa el mismo volumen. Un intenta ocupar todo el que pueda, y se escapa si no está contenido en un cerrado y lo suficientemente fuerte.
1. Cambiamos una piedra de un recipiente
a otro. ¿Qué ha cambiado?
a- .¿Ha cambiado la masa de la piedra?
b. ¿Ha cambiado la forma de la piedra?
2. Tenemos 80 cm3 de líquido en un vaso graduado y
lo pasamos al interior de una probeta, sin añadir ni quitar una sola gota.
¿Qué ha cambiado?
¿Ha cambiado la
forma del líquido?
¿Ha cambiado la
masa del líquido?
2, VE AL SIGUIENTE ENLACE Y RESUELVE ACTIVIDADES
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/indice.htmhttp://contenidos.proyectoagrega.es/visualizador-1/Visualizar/Visualizar.do?idioma=es&identificador=es-an_2009043012_7960402&secuencia=false
Del anteriorr enlace cada estudiante realizará los ejercicios interactivos que se
recogen en los siguientes enlaces:
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