LA MATERIA, SUS PROPIEDADE, ESTADOS Y DIFERENTES CLASES DE SUSTANCIAS

Transcripción

1 LA MATERIA, SUS PROPIEDADE, ESTADOS Y DIFERENTES CLASES DE SUSTANCIAS 1.- Todos los objetos y cuerpos están formados por alguna sustancia. Las sustancias puede ser distintas, pero todo es materia. La materia es la sustancia de la que están constituidos los cuerpos. 2.- La materia tiene propiedades generales y propiedades específicas. 3.- Son propiedades generales de la materia aquellas que tienen todos los cuerpos materiales con independencia de que tipo de materia se trate, son comunes a toda la materia y no sirve para distinguir una clase de materia de otra. Así, todos los cuerpos materiales tienen volumen, es decir, ocupan un espacio; tienen inercia, es decir, se resisten a cambiar su estado de movimiento; tienen graveada, es decir, se atraen unos a otros; tienen temperatura, etc. 4.- Son propiedades específicas de la materia aquellas que dependen del tipo de materia de que se trate, como puede ser el color, el sabor, el punto de fusión, el peso la densidad, etc. Estas propiedades son las que permiten diferenciar diferentes tipos de materia, cada una de los cuales constituye una sustancia. 5.- Magnitudes son aquellas propiedades de la materia que podemos medir. 6.- Medir es asignar un número a una propiedad como resultado de su comparación con una cantidad de esa propiedad que se toma como unidad de media. 7.- Una unidad de medida de una magnitud es una cantidad que se tomo como referencia de dicha magnitud para comparar con ella otras cantidades de es magnitud. 8.- Las magnitudes pueden ser fundamentales o derivadas. Son fundamentales aquellas que no se definen a partir de otras y derivadas las que se definen en función de otras. 9.- Son magnitudes fundamentales la longitud, que se mide con el metro, cinta métrica o regla graduada, y cuya unidad de medida es el metro; el tiempo, que se mide con el cronómetro, y cuya unidad de medida es el segundo; la masa, que se mide con la balanza, y cuya unidad de medida es el kilogramo; y la temperatura, que se mide con el termómetro, y cuya unidad de medida es el kelvin Son magnitudes derivadas la superficie, que se mide en m 2 ; el volumen, que se mide en m 3; y la densidad, que se mide en kg/m La materia se puede encontrar en cuatro estados: en estado sólido, líquido, gaseoso y en estado de plasma Los sólidos tienen forma fija y volumen constante, aunque este puede variar un poco con el aumento y disminución de la temperatura (dilatación y contracción). No fluyen 13.- Los líquidos no tienen forma fija, sino que adoptan la forma del recipiente que los contienen. Tienen volumen constante aunque este puede variar un poco con el aumento y disminución de la temperatura (dilatación y contracción). Son capaces de fluir

2 14.- Los gases no tienen ni forma ni volumen fijos, se expanden hasta llenar todo el recipiente que les contiene. Fluyen con mucha facilidad 15.- En los sólidos las partículas ocupan posiciones fijas en torno a las cuales solo pueden vibra, están muy juntas y fuertemente unidas En los líquidos las partículas ya no tienen una posición fija, sino que pueden desplazarse unas sobre otras, siguen estando muy juntas y fuertemente unidad aunque no tanto como en los sólidos En los gases las partículas se mueven libremente a gran velocidad en todas las direcciones sin ninguna fuerza que las una y están muy separadas unas de otras En el estado de plasma la materia no está formada por átomos, sino por partículas subatómicas o núcleos atómicos. Es el estado de la materia más abundante del Universo, pues la materia de las estrellas se encuentra en estado de plasma. En la Tierra el estado de plasma le encontramos en los relámpagos, en las llamas, en las auroras boreales, el los tubos fluorescentes y en las pantallas de plasma Cuando la materia pasa de un estado a otro, se habla de cambio de estado, siendo estos los siguientes El cambio de estado de sólido a líquido se llama fusión, y se produce como consecuencia del aumento de la temperatura y/o la disminución de la presión El cambio de estado de líquido a solido se llama solidificación, y se produce por disminución de la temperatura y/o aumento de la presión El cambio de estado de líquido a gas se llama vaporización, y se produce al aumentar la temperatura o y/o disminuir la presión 23.- El cambio de estado de gas a líquido se llama condensación, o licuación y se produce al disminuir la temperatura y/o aumentar la presión El cambio de estado de sólido directamente a gas sin pasar por el estado líquido se llama sublimación, y se produce por el aumento de la temperatura y/o la disminución brusca de la presión El cambio de estado de gas directamente a sólido sin pasar por el estado líquido se llama sublimación regresiva o inversa, y se produce como consecuencia de la disminución de la temperatura y/o aumento brusco de la presión Existen dos tipos de vaporización: la evaporación y la ebullición La evaporización se produce a cualquier temperatura y el paso de líquido a gas sólo se produce en la superficie del líquido La ebullición se produce a una temperatura constante y característica de cada sustancia, y el paso de líquido a gas se produce en todo el seno del líquido. Cuando se está produciendo la ebullición se dice que el líquido hierve Cada sustancia cambia de un estado a otro a una determinada temperatura que es característica y constante para cada tipo de materia La temperatura a la que una sustancia pasa de sólido a líquido se llama punto o temperatura de fusión.

3 31.- La temperatura a la que una sustancia pasa de líquido a sólido se llama punto o temperatura de solidificación y coincide con el punto de fusión La temperatura a la que una sustancia pasa de líquido a gas mediante ebullición se llama punto o temperatura de ebullición Mientras se está llevando un cambio de estado la temperatura permanece fija. Solo comenzará a variar cuando se haya completado el cambio de estado La temperatura fija la que una sustancia pasa de gas a líquido se llama punto o temperatura de condensación o licuación y coincide con el punto de ebullición El punto de fusión del agua es de 0º C y su punto de ebullición de 100º C La temperatura de un cuerpo está relacionado con el movimiento de sus partículas, de forma que a mayor temperatura de un cuerpo mayor es la rapidez con que se mueven sus moléculas Sabemos que en los sólidos las partículas ocupan posiciones fijas en torno a las cuales vibran. Al aumentar la temperatura la vibración será cada vez mayor hasta llegar a un punto en que provoque que las partículas dejen de ocupar sus posiciones fijas y pude desplazarse unas con respecto a otra, y ya no tendremos un sólido sino un líquido y se habrá producido un cambio de estado: la fusión. Si seguimos aumentado la temperatura las partículas se moverán cada vez más deprisa hasta que ya no haya fuerzas de cohesión capaces de sujetarlas y comenzarán a moverse libremente en todas las direcciones y alejarse unas de otras. Entonces ya no tendremos un líquido, sino un gas y se habrá producido el cambio de estado llamado vaporización Viceversa, cuando enfriamos un gas, sus partículas van perdiendo velocidad, y por tanto las fuerzas de cohesión van siendo cada vez más efectivas, hasta el punto que las partículas quedan próximas unas a otras, y aunque puedan moverse, lo hacen ya mucho más despacio, y al estar tan juntas chocando unas con otras, tenemos ya un líquido y se ha producido el cambio de estado que llamamos condensación o licuación. Si seguimos enfriando, las partículas se moverán cada vez menos hasta llegar solo a vibrar en torno a unas posiciones fijas. Tenemos ya un sólido; se ha producido el cambio de estado que llamamos solidificación La materia que no presenta ni el mismo aspecto ni las mismas propiedades en todas sus partes se denomina matera heterogénea La materia que presenta el mismo aspecto y las mismas propiedades en todas sus partes se denomina materia homogénea La materia que resulta de la unión de varias sustancias de forma que se tras la unión se conservan las propiedades de estas sustancias es una mezcla. Así la materia que resulta de la unión de limaduras de hierro con virutas de madera es una mezcla, pues cada una de estas sustancias sigue conservando sus propiedades tras su unión. De igual forma es una mezcla el agua con sal o el agua con alcohol, pues ambas sustancias siguen conservando sus propiedades después de mezclarse, así el agua con sal sabe a sal y el alcohol sigue hirviendo a 78 ºC aunque este disuelto en agua Se llaman disoluciones a las mezclas homogéneas.

4 43.- En las disoluciones que resultan de la mezcla de dos sustancias, el componente que se encuentra en mayor cantidad recibe el nombre de disolvente y el que se encuentra en menor cantidad soluto La concentración de una disolución es la expresión de la proporción en la que se encuentran cada uno de los componentes de dicha disolución Se llaman aleaciones a las disoluciones entre sólidos. Ejemplo de aleación es el bronce Una disolución se dice que está saturada cuando ya no se puede disolver en ella más soluto Para separar los diferentes componentes de una mezcla se utilizan diferentes procedimientos que se basan en las diferentes propiedades de los componentes, pues, como sabemos, se conservan tras la mezcla El cribado es un procedimiento para separar sólidos de diferentes tamaños. Para ello se utiliza la criba El filtrado es un procedimiento que sirve para separar un sólido mezclado con un líquido y no disuelto en él. Para ello se utiliza el filtro La decantación es un procedimiento que sirve para separar dos líquidos inmiscibles (no solubles) de diferente densidad. Para ello se utiliza el decantador Para separar un sólido disuelto en un líquido, como la sal en agua, se utiliza la evaporación o ebullición La destilación es un procedimiento para separar dos líquidos disueltos que tienen diferente punto de ebullición. Para ello se utiliza el destilador o alambique Las sustancias que no son mezclas reciben el nombre de sustancias puras. Una sustancia pura tienen unas propiedades características constantes y fijas que la distinguen de otras sustancias Las sustancias puras pueden ser simples o compuestas Las sustancias simples compuestas o simplemente compuestos son las que resultan de la combinación de varis sustancias puras simples. Las propiedades de los compuestos no tienen nada que ver con las propiedades de las sustancias puras simples de las que están compuestos. En esto se diferencian de las disoluciones, que conservan como hemos dichos las propiedades de sus componentes. Por ejemplo, el cloro es un gas amarillo-verdoso, irritante y tóxico; por otro ladeo, el sodio es un metal plateado que reaccionan violentamente con el agua. Pues bien, cuando se combinan se origina la sal común que evidentemente no tienen ninguna de las propiedades de sus componentes Puesto que en los compuestos no se conservan las propiedades de los componentes como sucede en las mezclas, los procedimientos vistos arriba para separar los componentes de una mezcla no sirven para descomponer un compuesto en sus componentes Las sustancias puras simples, también llamadas elementos químicos, son las que no resultan de la combinación de otras sustancias. El hierro y el helio son ejemplos de sustancias simples.

5 58.- A nivel atómico, las sustancias puras están formadas por una única clase de átomos moléculas o redes atómicas, mientras que en la mezclas hay varias clases de átomos moléculas o redes atómicas A nivel atómico, los compuestos están formados por una única clase de molécula o red atómica que contienen átomos diferentes. Así el agua está formada por moléculas de agua H 2 O que como vemos está formada por átomos distintos. La sal común está formada por una red atómica constituida por átomos de sodio y cloro A nivel atómico, los elementos químicos están formados por un solo tipo de átomos (como helio formado por átomos sueltos de helio); por una solo tipo de moléculas formadas por átomos iguales (como el oxígeno formado por moléculas compuestas de dos átomos de oxigeno (0 2 )); o formados por redes atómicas constituidas por un único tipo de átomo (como el hierro, constituido por una red atómica formada por solo átomos de hierro).