TEMA 13: LA MATERIA, BASE DEL UNIVERSO

Transcripción

1 TEMA 13: LA MATERIA, BASE DEL UNIVERSO Qué es materia? Materia es todo aquello que posee masa y ocupa un volumen. Está formada de partículas muy pequeñas llamadas átomos. La masa y el volumen se consideran propiedades generales de la materia porque no permiten identificar una sustancia. Sin embargo, las propiedades que nos sirven para diferenciar entre sí distintas sustancias se llaman propiedades específicas (color, dureza ). Cuando las propiedades de la materia se pueden medir y se expresan mediante números y su unidad correspondiente son magnitudes físicas, como la longitud, la masa, el tiempo, etc.

2 Las magnitudes físicas se pueden combinar entre sí formando nuevas magnitudes, éstas se llaman magnitudes derivadas. Las que se combinan son las magnitudes fundamentales. En el Sistema Internacional (S.I.) las magnitudes fundamentales y sus unidades correspondientes son: Magnitud fundamental Unidad Símbolo Longitud metro m Masa kilogramo kg Tiempo Segundo s Temperatura grado kelvin K Cantidad de sustancia mol mol

3 Masa La masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Es una magnitud fundamental. La masa de un cuerpo se mide con una balanza. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo (kg). Volumen El volumen es la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo. Es una magnitud derivada. El volumen de un cuerpo se mide con instrumentos graduados. Su unidad en el Sistema Internacional es el metro cúbico (m 3 ).

4 Densidad La densidad es la relación entre la masa y el volumen de una sustancia. Es una magnitud fundamental. Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo (kg/m 3 ), pero también se expresa en gramos por centímetro cúbico (g/cm 3 ). La densidad de un cuerpo cambia con la temperatura (la masa no cambia pero el volumen varía con la temperatura). En el laboratorio se puede medir la densidad calculando previamente la masa y el volumen de la sustancia de forma experimental. Teóricamente, la densidad es el cociente de la masa y el volumen: PROBLEMA 1: Determina la densidad del aluminio sabiendo que un cilindro macizo de dicho metal posee una masa de 40,5 g y ocupa un volumen de 15 cm 3. La densidad de un cuerpo es la relación entre la masa que tiene y el volumen que ocupa. Calculamos la densidad del cilindro macizo de aluminio.

5 PROBLEMA 2: Qué volumen ocuparía otro objeto de aluminio de 0,06 kg de masa? Para calcular el volumen que ocuparía otro objeto de aluminio de 0,06 kg de masa, primero pasamos los kilogramos a gramos para trabajar en las mismas unidades. Si 1 kg = g, entonces 0,06 kg = 0, g = 60 g. Como d = m/v, despejamos el volumen: d v = m ; luego v = m/d. Si la masa es 60 g y la densidad 2,7 g/cm 3, entonces, La densidad de un cilindro de aluminio de 40,5 g de masa y 15 cm 3 de volumen es de 2,7 g/cm 3 ; el volumen que ocupa un objeto de aluminio cuya masa es de 0,06 kg es de 22,2 cm 3. Temperatura La temperatura indica el estado térmico de un cuerpo. Se produce el paso de energía del cuerpo caliente al frío. Es una magnitud fundamental. La temperatura de un cuerpo se mide con un termómetro. Su unidad en el Sistema Internacional es el grado Kelvin (K). También se utiliza la escala Celsius. Para pasar de ºC a K se suma 273: K = ºC + 273

6 Clasificación de la materia La materia se puede clasificar según: a) Su uniformidad: depende de la escala de observación. Homogénea: cuando su aspecto es uniforme. No se observan partes diferenciadas (agua y sal; yogur ). Heterogénea: cuando su aspecto no es uniforme. Se observan partes diferenciadas (agua y arena, yogur con trozos de fruta ). b) Su composición: Sustancia pura: tiene una única sustancia. Se identifican y se separan por sus propiedades específicas. Se pueden clasificar en: Sustancias simples: no se pueden descomponer en otras más sencillas (oxígeno, oro, hierro ). Sustancias compuestas: se pueden descomponer en otras más sencillas (agua, amoniaco ). Disolución: es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. Los componentes de una disolución son Soluto es el componente que está en menor cantidad. Disolvente es el que está en mayor proporción. La concentración de una disolución es la cantidad de soluto presente en una disolución. Se puede expresar en gramos por litro (g/l). Según su concentración, las disoluciones pueden ser Diluida es una disolución con poca cantidad de soluto disuelto. Concentrada es una disolución con bastante cantidad de soluto disuelto. Saturada es aquella en la que no se puede disolver más soluto.

7 PROBLEMA 3: Calcula la concentración de una disolución que tiene 30 gramos de sal en un volumen de 2 litros de disolución. DATOS: FÓRMULA: 30 gramos de sal (soluto) 2 litros de disolución g/l? La concentración resultante es de 15 g/l, es decir, en un litro de disolución hay 15 g disueltos de sal. PROBLEMA 4: Calcula la concentración de una disolución con un volumen de 5 L y en la que se disuelven 100 gramos de azúcar. (Solución = 20 g/l) PROBLEMA 5: Calcula el volumen que necesita una disolución para que se disuelvan 45 gramos de sal si su concentración es de 15 g/l. (Solución = 3 L)