IUTZELL GUADALUPE CHVEZ HERNNDEZ3 SEMESTRE, LICENCIATURA EN EDUACIN PRIMARIA

TRANSFORMACIN DE LA MATERIALa materia est presente en todo el universo en diferentes estados. Algunos de ellos, incluso, recin se estn investigando.La materia normalmente presenta tres estados o formas:slida,lquidaogaseosa. Sin embargo, existe un cuarto estado, denominadoestado plasma, el cual corresponde a un conjunto de partculas gaseosas elctricamente cargadas (iones), con cantidades aproximadamente iguales de iones positivos y negativos, es decir, globalmente neutro.El estadoslidose caracteriza por su resistencia a cualquier cambio de forma, lo que se debe a la fuerte atraccin que hay entre las molculas que lo constituyen; es decir, las molculas estn muy cerca unas de otras.No todos los slidos son iguales, ya que poseen propiedades especficas que los hacen ser diferentes. Estas propiedades son: Elasticidad Dureza FragilidadLquido: En el estado lquido, las molculas pueden moverse libremente unas respecto de otras, ya que estn un poco alejadas entre ellas. Los lquidos, sin embargo, todava presentan una atraccin molecular suficientemente firme como para resistirse a las fuerzas que tienden a cambiar su volumen.No todos lquidos son iguales. Poseen propiedades especficas que los hacen ser diferentes. Volatilidad: nos referimos a la capacidad del lquido para evaporarse. Viscosidad: nos referimos a la facilidad del lquido para esparcirse. Gaseoso: En el estado gaseoso, las molculas estn muy dispersas y se mueven libremente, sin ofrecer ninguna oposicin a las modificaciones en su forma y muy poca a los cambios de volumen. Como resultado, un gas que no est encerrado tiende a difundirse indefinidamente, aumentando su volumen y disminuyendo su densidad.La mayora de las sustancias son slidas a temperaturas bajas, lquidas a temperaturas medias y gaseosas a temperaturas altas; pero los estados no siempre estn claramente diferenciados. Puede ocurrir que se produzca una coexistencia de fases cuando una materia est cambiando de estado; es decir, en un momento determinado se pueden apreciar dos estados al mismo tiempo. Por ejemplo, cuando cierta cantidad de agua llega a los 100C (en estado lquido) se evapora, es decir, alcanza el estado gaseoso; pero aquellas molculas que todava estn bajo los 100C, se mantienen en estado lquido.Plasma: Existe un cuarto estado de la materia llamado plasma, que se forman bajo temperaturas y presiones extremadamente altas, haciendo que los impactos entre los electrones sean muy violentos, separndose del ncleo y dejando slo tomos dispersos.El plasma, es as, una mezcla de ncleos positivos y electrones libres, que tiene la capacidad de conducir electricidad. Un ejemplo de plasma presente en nuestro universo es el Sol.Cambios de estado de la materiaTransformaciones de Fase o Cambios de estado:Cuando la temperatura de una sustancia aumenta o disminuye, la energa que esta sustancia posee se ve alterada.A su vez, los cambios de energa resultan en alteraciones en el movimiento de las molculas de las sustancias, dando como resultado cambios en las fases o estados de la materia.Estas transformaciones o cambios son fenmenos de naturaleza fsica, pues las sustancias continan siendo las mismas qumicamente.Las transformaciones que sufre la materia son las siguientes: Condensacin:ocurre cuando hay un cambio de fase gaseosa a lquida.Por ejemplo, el cambio del vapor a agua.

Ebullicin o Evaporacin:esel paso de lquido a gas.Esto es lo opuesto de la condensacin.Por ejemplo, cuando hervimos agua y esta se convierte en vapor.

Fusin:ocurre cuando un slido se transforma en lquido.Por ejemplo, esta transformacin se da cuando un hielo se derrite para formar agua.

Solidificacin:es el paso de lquido a slido.Esto es lo opuesto de la fusin.Un ejemplo de este cambio de fase es la formacin de hielo a partir de agua.

Sublimacin:ocurre cuando un slido cambia directamente a gas, sin pasar por la fase lquida.Esta transformacin se da, por ejemplo, en las bolitas de naftalina.

LOS ESTADOS DEL AGUALa presencia de vapor de agua da origen a las nubes, la lluvia, la nieve, el granizo, el roco, el arcoris, los tornados y huracanes, las tormentas elctricas.El agua, es una de las pocas sustancias conocidas que se encuentra en la naturaleza en los tres estados fsicos de la materia, es decir, en estado lquido, slido y gaseoso.

Estos estados se pueden encontrar en: Estado lquido(el ms abundante): ocanos, mares, ros, lagos, lagunas, arroyos, aguas subterrneas, entre otros. Estado slido(hielo, nieve): casquetes polares, glaciares, ventisqueros, cumbres de altas montaas, entre otros. Estado gaseoso o de vapor: humedad atmosfrica, (forma parte del aire que nos rodea como un gas transparente), nubes, entre otros.

TRANFORMACIONES TEMPORALES Y PERMANENTES DE LA MATERIALa materia puede sufrir muchos cambios, algunos son temporales y otros permanentes. Los cambios temporales son cambios fsicos y los permanentes son cambios qumicos.

La materia experimenta cambios producidos por la energa. La luz, el calor, la electricidad son distintos tipos de energa que producen cambios en la materia. El calor es una forma de energa. Todas las formas de energa se pueden transformar en calor.

En todo cambio la materia se transforma. Dicha transformacin no siempre se presenta de la misma manera. Existe tal diversidad que parecera imposible analizar y comprender las transformaciones que ocurren en el Universo; sin embargo, los cientficos han encontrado ciertas caractersticas que permiten clasificar esos fenmenos. Por ejemplo, los cambios de la materia se pueden diferenciar unos de otros por el tipo de transformacin que se efecta en la estructura de los cuerpos y sustancias.

Recordemos que en la naturaleza existen poco ms de 100 elementos distintos que, cuando se unen y combinan, forman todas las sustancias del Universo. La unin de dos o ms elementos forma un compuesto. Dos compuestos son diferentes entre s cuando los elementos que los forman son distintos, y estn presentes en diferentes proporciones. Por ejemplo, las molculas del agua estn compuestas por dos tomos de hidrgeno y uno de oxgeno, mientras que las del alcohol de caa se integran de dos tomos de carbono, seis de hidrgeno y uno de oxgeno, se trata entonces de dos compuestos distintos.

Si durante un cambio la sustancia de los cuerpos que intervienen en el proceso se convierte en otra, se trata de un cambio qumico porque los elementos involucrados se combinan de una manera distinta de cmo estaban inicialmente. Por ejemplo, cuando el carbn se quema, surge el gas llamado dixido de carbono, que es una sustancia distinta del carbn original.

Si en el proceso de cambio la sustancia no se transforma en otra, se trata de un cambio fsico. Por ejemplo, cuando se estira un resorte la sustancia de ste no se transforma en otra; si el resorte es de acero, ser acero antes, durante y despus del estiramiento.

Por ltimo, si en el proceso de cambio un elemento se transforma en otro elemento, se trata de un cambio nuclear. Por ejemplo, en el Sol el hidrgeno se transforma en helio, ambos son elementos, es decir, no pueden dividirse en sustancias ms simples; el proceso que ocurre en este caso consiste en la transformacin de un tomo en otro y no de combinaciones distintas entre los tomos de los elementos.

Distinguir si un cambio es fsico o qumico no es cosa sencilla; se requiere de analizar con cuidado si se produjo o no la transformacin de una sustancia en otra y esto no siempre es fcil.

La materia existe en cuatro estados fsicos; tres de ellos son muy conocidos: slido, lquido y gaseoso. El cuarto se conoce como plasma.

Los tomos y molculas que existen en la Tierra no se distribuyen de manera homognea en el espacio (como una gota de colorante vegetal en un vaso con agua); por el contrario, millones y millones de ellos se agrupan para formar cmulos que se perciben como cuerpos o sustanciasLos cuerpos y sustancias tienen energa trmica, es decir, sus tomos y molculas estn en constante movimiento; cuanto mayor sea la temperatura del cuerpo, mayor ser el movimiento de los tomos y molculas.

Para que los tomos y molculas se renan y constituyan los cuerpos y sustancias, debe existir algn tipo de fuerza que los mantenga cerca unos de otros. En efecto, existen fuerzas de tipo elctrico que enlazan esas partculas con sus vecinos. Las caractersticas y la magnitud de la fuerza de interaccin de las partculas dependen del tipo de tomos y de las condiciones de presin y temperatura.

Slidos: Si entre el conglomerado de tomos de una sustancia existe una fuerza de interaccin muy fuerte, los tomos permanecern cerca unos de los otros y el movimiento slo ser vibratorio. Esto da como resultado que la sustancia sea un slido y presente una forma y un volumen definidos. Las molculas o tomos de un slido pueden aglomerarse en una configuracin ordenada que se repite muchas veces generando un slido cristalino, este es el caso de muchas sales, algunos minerales y todos los metales.

Cuando las partculas del slido carecen de una configuracin ordenada, constituyen slidos amorfos, como el plstico o el caucho.

Lquidos: Si la fuerza de interaccin de los tomos y molculas no es tan fuerte, como en los slidos, las partculas pueden moverse con ms facilidad y fluir. Las sustancias que poseen tales caractersticas son lquidas, y aunque mantienen un volumen constante, su forma vara segn el recipiente que contenga la sustancia.Gases: Si el movimiento de las molculas es mayor y la fuerza de interaccin entre ellas es muy dbil, la sustancia es un gas y sus molculas tienden a dispersarse y a ocupar todo el volumen del recipiente que las contiene, por no presentar forma ni volumen definido.

En las condiciones de temperatura y presin que existen en la superficie terrestre, la mayora de las sustancias se encuentran en estado slido, algunas son lquidas (por ejemplo: agua, mercurio, alcohol y pocas son gases (como el oxgeno, el nitrgeno y otros que forman el aire).

Cuando se proporciona calor a una sustancia slida, su temperatura se eleva y su energa interna aumenta, por lo que sus molculas o tomos vibran con mayor velocidad actuando en contra de las fuerzas que los unen. Cuando la sustancia adquiere la energa suficiente para vencer la fuerza que sujeta las partculas, stas se mueven fuera de las posiciones fijas que antes ocupaban y fluyen deslizndose unas sobre otras; as, la sustancia se transforma en un lquido. La temperatura requerida para que la sustancia pase del estado slido al lquido se conoce como punto de fusin y es caracterstica de dicha sustancia.

Si se contina calentando el lquido, la velocidad de las partculas aumenta; algunas alcanzan la suficiente energa para escapar del lquido hacia el aire. Cuando la temperatura llega al punto de ebullicin, el nmero de molculas que escapan al aire es mucho mayor. Esta temperatura se mantiene, aunque se siga calentando, hasta que todo el lquido se haya transformado en gas.

Tambin es posible realizar el proceso inverso, es decir, bajar la temperatura de las sustancias de manera que un gas se transforme en lquido y ste en un slido. Todas las sustancias slidas que no se descomponen qumicamente con la temperatura se transforman en lquidos. Ms all de los 4 500C ninguna sustancia es slida y un poco antes de los 6 000 C no existen sustancias lquidas, todas estn en forma de gas.

COMBUSTINUna manera de producir calor es mediante una reaccin qumica de combustin.En las reacciones de combustin obtenemos calor combinando un combustible (gasolina, butano, madera...) con el oxgeno del aire.El calor generado al transformarse el combustible vaporiza los componentes originados y hace saltar sus electrones a niveles ms altos. Al desexcitarse emiten luz y calor.El tipo de luz que emiten depende de los componentes gaseosos excitadosEn las combustiones de compuestos que contienen carbono siempre se producen CO2y H2O con algo de CO.La forma de la llama nos indica si la combustin es rica o pobre.El oxgeno tiene la capacidad de combinarse con diversos elementos para producir xidos. Por ende,oxidacines la combinacin del oxgeno con otra sustancia. Existen oxidaciones que son sumamente lentas, como por ejemplo la del hierro. Cuando la oxidacin es rpida se llamacombustin.Pues bien, la combustin se refiere a las reacciones qumicas que se establecen entre cualquier compuesto y el oxgeno. A esto tambin se le llamareacciones de oxidacin.De este tipo de proceso se desprenden energa lumnica y calrica y se llevan a cabo rpidamente.Cabe destacar que los organismos vivientes, para producir energa, utilizan una combustin controlada de los azcares.

El material que arde, como el kerosn y el alcohol, es elcombustibley el que hacer arder, como el oxgeno, se llamacomburente.

Ignicines el valor de temperatura que debe presentar el sistema fisicoqumico para que se pueda dar la combustin de manera natural.El proceso termina cuando se consigue el equilibrio entre la energa de los compuestos que reaccionan y la de los productos de la reaccin. Con el punto de ignicin se alcanza la temperatura de inflamacin, activado por la energa de una chispa o por la llama de un fsforo.Son el carbono y el hidrgeno (hidrocarburos) elementos que entran en combustin ms fcilmente. El heptano, propano y el metano, entre otros, son sustancias que se utilizan como combustibles, es decir, como fuentes de calor proporcionados por la combustin.En sntesis, la combustin se produce cuando convergen los siguientes factores:

Elcombustible, es decir, el material que arde (gas, alcohol, carbn, madera, plstico).

Elcomburente,el material que hacer arder (oxgeno). La temperatura de inflamacin,la temperatura ms baja a la cual el material inicia la combustin para seguir ardiendo. Cuando una sustancia se quema (arde) se produce un fenmeno llamadocombustin.La combustin es unproceso de transformacin de la materiaque se inicia con un aporte de energa y que, en presencia de oxgeno, da lugar a la formacin de nuevas sustancias y a la liberacin de energa en forma de calor y luz.Cuando se quema un papel, el aporte de energa lo proporciona la llama; la reaccin ocurre en presencia del aire, el cual contieneoxgeno.Al producirse la reaccin qumica entre elcombustible,en este caso el papel (el que arde) y elcomburente,oxgeno (el que hace arder) se obtienen como productos de la reaccin qumica, en general,CO2, H2Oy cenizasque corresponden al residuo mineral del papel.La masa inicial del papel se transform entonces en cenizas y gases que fueron liberados a la atmsfera. Adems, se produce calor y luz.Qu son los combustibles?Son materiales capaces de entrar en combustin solamente despus de un calentamiento previoTIPOS DE COMBUSTIONESCombustiones lentas:Las combustiones lentas no producen emisiones de luz generando poca emisin de calor. Se suelen producir en lugares poco ventilados con escasez de comburente o sobre combustibles muy densos. Se trata de fuegos muy peligrosos ya que al darse en condiciones de poca aireacin cuando entra aire nuevo en la habitacin se produce un aumento del comburente activando el incendio rpidamente.Combustiones Rpidas:En las combustiones rpidas se produce una gran emisin de calor y luz con un fuego intenso. Si una combustin es muy rpida se puede producir una explosin. Las explosiones se consideran combustiones instantneas.

Podemos distinguir entre dos tipos de explosiones: Deflagracin: La velocidad de propagacin del frente de llamas no supera la velocidad del sonido. Detonacin: Una detonacin se da cuando la velocidad de propagacin del frente de llamas es superior a la velocidad del sonido (340 m/s).

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES: VOLUMEN Y MASALos materiales son las sustancias que componen cualquier cosa oproducto.Desde el comienzo de la civilizacin, los materiales junto con la energa han sido utilizados porel hombrepara mejorar su nivel de vida. Como losproductosestn fabricados a base de materiales , estos se encuentran en cualquier parte alrededor nuestro .Los ms comnmente encontrados sonmadera,hormign,ladrillo,acero, plstico,vidrio,caucho,aluminio,cobrey papel . Existen muchos ms tipos de materiales y uno solo tiene que mirar a su alrededor para darse cuenta de ello.

Las cualidades o propiedades de la materia se agrupan o clasifican en extensivas o intensivas. Esta clasificacin de las propiedades de la materia, se describen a continuacin.

Propiedades extensivas: las propiedades extensivas son aquellas que dependen de la cantidad de materia, por ejemplo: el peso, masa y volumen. Estas propiedades la poseen todas las sustancias de manera general, pero no son tan tiles para identificar una sustancia respecto de otra, sin embargo, tienen otro tipo de uso como conocer la cantidad de sustancia presente, que es una identificacin cuantitativa.

Propiedades intensivas: una propiedad intensiva no cambia al variar la cantidad de materia analizada, por ejemplo: la densidad, el punto de ebullicin, el punto de fusin y el ndice de refraccin, entre otras propiedades. En general las propiedades intensivas brindan mucha informacin sobre una sustancia y son muy tiles para identificar una sustancia respecto de otra.

Tanto las propiedades extensivas como las propiedades intensivas, son expresables cuantitativamente y se pueden medir con exactitud para poder caracterizar o conocer las propiedades de una sustancia.ES LO MISMO LA MASA Y EL PESO?Lamasade un cuerpo es una propiedad caracterstica del mismo, que est relacionada con el nmero y clase de las partculas que lo forman. Se mide en kilogramos(kg) y tambin en gramos, toneladas, libras, onzas, etc.Elpesode un cuerpo es la fuerza con que lo atrae la tierra y depende de la masa del mismo. Un cuerpo de masa el doble que otro, pesa tambin el doble. Se mide ennewtons(n) y tambin en kg-fuerza, dinas, libras-fuerza, onzas-fuerza, etc.El kg es por tanto una unidad de masa, no de peso. Sin embargo, muchos aparatos utilizados para medir pesos (bsculas, por ejemplo), tienen sus escalas graduadas en kg en lugar de kg-fuerza. Esto no suele representar, normalmente, ningn problema ya que 1 kg-fuerza es el peso en la superficie de la tierra de un objeto de 1 kg de masa. Por lo tanto, una persona de 120 kg de masa pesa en la superficie de la tierra 120 kg-fuerza. Sin embargo, la misma persona en la luna pesara solo 20 kg-fuerza, aunque su masa seguira siendo de 120 kg. (El peso de un objeto en la luna, representa la fuerza con que sta lo atrae).La costumbre nos ha hecho trabajar desde chicos solo con el concepto de peso, el cual hemos asociado siempre al kilogramo, y nos han habituado a usarlo, sin saberlo nosotros, como sinnimo de masa. Por eso, cuando subimos a una balanza decimos que nos estamos "pesando", cuando en realidad estamos midiendo nuestra cantidad de masa, que se expresa en kilogramos.Lo que hacemos es usar nuestra medicin de masa como si fuera nuestro "peso" y al bajar de la balanza decimos "pes 70 kilos" si la mquina marca esa cantidad, pero el peso real ser 686 newtons (n) (70 por 9,8 es igual a 686).Lo concreto es que, en el uso moderno del campo de la mecnica, el peso y la masa son cantidades fundamentalmente diferentes: la masa es una propiedad intrnseca de la materia mientras que el peso es la fuerza que resulta de la accin de la gravedad en la materia.Sin embargo, el reconocimiento de la diferencia es, histricamente, un descubrimiento relativamente reciente. Es por eso que en muchas situaciones cotidianas la palabra peso contina siendo usada cuando se piensa en masa. Por ejemplo, se dice que un objeto pesa un kilogramo cuando el kilogramo es una unidad de masa.QU ES LA MASA?Como vimos lamasaes la magnitud que cuantifica la cantidad de materia de un cuerpo. Materia es todo aquello que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.La unidad de masa, en el sistema internacional de unidades es el kilogramo (kg).En el sistema mtrico, las unidades utilizadas para medir la masa son, normalmente, los gramos, kilogramos o miligramos. Aunque la unidad fundamental de masa es el kilogramo, el sistema de mltiplos y submltiplos se estableci a partir del gramo:1 kilogramo = 1.000 gramos

VOLUMENEs la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo.El volumen es una magnitud fsica derivada. Launidadpara medir volmenes en el Sistema Internacional es el metro cbico (m3) que corresponde al espacio que hay en el interior de un cubo de 1 m de lado. Sin embargo, se utilizan ms sus submltiplos, el decmetro cbico (dm3) y el centmetro cbico (cm3). Sus equivalencias con el metro cbico son:

1 m3= 1 000 dm31 m3= 1 000 000 cm3Para medir el volumen de los lquidos y los gases tambin podemos fijarnos en la capacidad del recipiente que los contiene, utilizando las unidades de capacidad, especialmente el litro (l) y el mililitro (ml). Existe una equivalencia entre las unidades de volumen y las de capacidad:

1 l = 1 dm31 ml= 1 cm3

En qumica general el dispositivo de uso ms frecuente paramedir volmeneses laprobeta. Cuando se necesita ms exactitud se usan pipetas o buretas.Las probetas son recipientes de vidrio graduados que sirven para medir elvolumen de lquidos (leyendo la divisin correspondiente al nivel alcanzado por el lquido)y slidos(midiendo el volumen del lquido desplazado por el slido, es decir la diferencia entre el nivel alcanzado por el lquido solo y con el slido sumergido).