domingo, 21 de agosto de 2011

Estados de Materia


Estados de Materia: 

• Sólido: dureza, fragilidad, ductilidad y maleabilidad
• Líquido: viscosidad
• Gaseoso: comprensibilidad

Veamos unas imágenes que facilitarán la comprensión de lo explicado anteriormente:





Los cambios físicos de la materia y sus características

Constantemente ocurren cambios en la materia de nuestro entorno. Algunos de estos cambios hacen cambiar de apariencia, forma o estado. A estos cambios los conocemos como cambios físicos de la materia.
Los cambios de estado son los más importantes y se producen por acción del calor.
Se distinguen dos tipos de cambios de estado según como influya el calor:

  • cambios regresivos
  • cambios progresivos

Los cambios progresivos son los que se producen con aplicación del calor:

1. Sublimacion progresiva
2. Fusión
3. Evaporación


Sublimación progresiva
Transformación directa, sin pasar por otro estado intermedio, de una materia en estado sólido a estado gaseoso al aplicar.
Ejemplo:
Hielo (agua en estado sólido) + temperatura = vapor (agua en estado gaseoso)

Fusión

Transformación de un sólido en líquido al aplicarle calor.
Es importante hacer la diferencia con el punto de fusión, que es la temperatura a la cual ocurre la fusión. Esta temperatura es específica para cada sustancia que se funde.

Ejemplos:

Cobre sólido + temperatura = cobre líquido.
Cubo de hielo (sólido) + temperatura = agua (líquida).
El calor acelera el movimiento de las partículas del hielo, se derrite y se convierte en agua líquida.





Evaporación
Transformación de las partículas de superficie de un líquido, en gas, por la acción del calor.
Este cambio ocurre en forma normal, a temperatura ambiente, en algunas sustancias líquidas como agua, alcohol y otras.
Sin embargo si le aplicamos mayor temperatura la evaporación se transforma en ebullición.

Transformación de todas las partículas del líquido en gas por la acción del calor aplicado.
En este caso también hay una temperatura especial para cada sustancia a la cual se produce la ebullición y la conocemos como punto de ebullición.
Ejemplos: 

El agua tiene su punto de ebullición a los 100º C, alcohol a los 78º C. (el término hervir es una forma común de referirse a la ebullición).




Los cambios regresivos son los que se producen por el enfriamiento de los cuerpos y distinguimos tres tipos que son: sublimación regresiva, solidificación, condensación.


Sublimación regresiva

Es el cambio de una sustancia de estado gaseoso a estado sólido, sin pasar por el estado líquido.

Solidificación
Es el paso de una sustancia en estado líquido a sólido.
Este cambio lo podemos verificar al poner en el congelador un vaso con agua, o los típicos cubitos de hielo.




Condensación
Es el cambio de estado de una sustancia en estado gaseoso a estado líquido.

Ejemplo:

El vapor de agua al chocar con una superficie fría, se transforma en líquido. En invierno los vidrios de los micros se empañan y luego le corren “gotitas”; es el vapor de agua que se ha condensado
Los cambios de volumen se refieren a los cambios que sufre la materia en relación al espacio que ocupan.

Por ejemplo, un cuerpo aumenta su volumen si aumenta el espacio que ocupa y, por el contrario, si reduce su volumen significa que disminuye el espacio que ocupa.

Los cambios de volumen son dos: contracción y dilatación.


Contracción

Es la disminución de volumen que sufre un cuerpo al enfriarse.
La contracción se entiende de la siguiente forma: al enfriarse los cuerpos, las partículas están más cercanas unas de otras, disminuyendo su movimiento y como consecuencia disminuyen su volumen.


Dilatación

Es el aumento de volumen que experimentan los cuerpos al contacto con la temperatura.

Por ejemplo:


El Mercurio del termómetro se dilata con facilidad y por eso es capaz de subir por un capilar pequeño e indicar el aumento de temperatura.

Este fenómeno afecta también a los gases. Al recibir un aumento de calor, las partículas se separan entre sí, permitiendo que el gas se torne más liviano y se eleve.


Pero toda regla tiene su excepción y es el agua en este caso quién confirma la regla, porque al calentarse entre los 0º C y los 4º C, se contrae y al enfriarse se dilata. Se conoce este fenómeno como la dilatación anómala del agua.






Los cambios químicos de la materia: la combustión

Una transformación es química cuando cambia la composición química de la sustancia o sustancias iniciales. Dicho proceso suele denominarse comúnmente reacción química.
Una reacción química da lugar a sustancias diferentes a las iniciales, al contrario de lo que ocurre en las transformaciones físicas.

Las combustiones:
Son reacciones químicas que se producen cuando hacemos arder sustancias; es decir, cuando se combinan con oxígeno.
Como en todas las reacciones químicas, en las combustiones hay reactivos y productos:
  • Los reactivos son las sustancias que arden, y el oxígeno y el aire.
  • Los productos son las sustancias que se forman tras la reacción, como el dióxido de carbono y el vapor de agua, y la energía en forma de luz y calor. También pueden aparecer otras sustancias; por ejemplo, si quemamos madera aparecen cenizas.

Las reacciones químicas en la vida diaria
Muchas de las sustancias que utilizamos normalmente, como las bolsas de plástico, los medicamentos, las pinturas o los detergentes no están presentes en la naturaleza, sino que proceden de otras sustancias que se transforman mediante diversas reacciones químicas. Por ejemplo, del petróleo obtenemos, además de combustibles, medicamentos, plásticos y muchas cosas más.
Estas sustancias se fabrican en instalaciones especiales, las industrias. La mayoría de las reacciones químicas que tienen lugar en ellas son muy peligrosas y tienen que llevarse a cabo de manera controlada, ya que en ellas se liberan productos tóxicos y una elevada cantidad de energía que puede poner en peligro la vida de los seres vivos.
En nuestra casa también se producen reacciones químicas. Cuando encendemos la cocina de gas se produce una combustión que, como sabes, es una reacción química. Muchas de nuestras casas poseen ventanas y balcones de hierro que reaccionan con el oxígeno del aire. Este hecho transforma el hierro en otra sustancia diferente, llamada óxido de hierro. Esta reacción química se conoce como oxidación.
Con esta experiencia se demuestra cómo con algunos reactantes se forma un nuevo producto, distinto de los que se usaron inicialmente.









Materiales

• Vinagre.
• Una botella de vidrio con cuello estrecho.
• Un globo.
• Un embudo.
• Bicarbonato de sodio.
• Una cuchara pequeña.


Paso 1

Vierte un poco de vinagre en la botella.

Paso 2

Toma un globo y échale una cucharadita de bicarbonato de sodio dentro.


Paso 3


Coloca el globo sobre la abertura de la botella sin que caiga el bicarbonato de sodio dentro de ella (como un gorro caído).

Paso 4

Levanta la parte del globo que cuelga, de forma que el bicarbonato caiga dentro de la botella. Verás que se forma un gas que ha inflado el globo. El vinagre y el bicarbonato ya no están presentes como tales en la botella






ACTIVIDADES

Los Estados de Materia. Responde a las siguientes preguntas:

1) ¿En qué estados se encuentra la materia?



2) Pon un ejemplo en el siguiente cuadro. Dibújalo y explícalo












3) ¿Qué son los cambios físicos de la materia?






3.1 Se distinguen dos tipos de cambios de estado según como influya el calor:

3.2 Explica las características de cada uno de estos dos tipos de cambios de estado. Pon un ejemplo de cada uno de ellos.


4. 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___________








· Masa constante
· Volumen constante
· Forma constante
· Masa constante
· Volumen constante
· Forma variable
· Masa constante
· Volumen variable
· Forma variable


6) Comenta si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones y corrige las frases que sean erróneas:

- Los cambios progresivos son los que se producen con aplicación del calor

a) Fusión: Transformación directa, sin pasar por otro estado intermedio, de una materia en estado sólido a estado gaseoso al aplicar
b) Sublimación progresiva: Transformación de un sólido en líquido al aplicarle calor.
Es importante hacer la diferencia con el punto de fusión, que es la temperatura a la cual ocurre la fusión. Esta temperatura es específica para cada sustancia que se funde.


- Los cambios regresivos son los que se producen por el enfriamiento de los cuerpos y distinguimos tres tipos que son: sublimación regresiva, solidificación, condensación

c) Sublimación regresiva: Es el paso de una sustancia en estado líquido a sólido.
Este cambio lo podemos verificar al poner en el congelador un vaso con agua, o los típicos cubitos de hielo.
d) Solidificación: Es el cambio de estado de una sustancia en estado gaseoso a estado líquido.


7) ¿Cuáles son los cambios de volumen? Nómbralos y explica las principales características. Pon un ejemplo

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