3.Después de dar lectura a la información desarrolla en tu cuaderno las siguientes actividades:
A.Elabora un organizador visual (mapa conceptual, mapa mental, cuadro sinóptico u otro de tu preferencia).
C.Elige uno de tus alimentos preferidos, identifica cuáles son los bioelementos presentes en su constitución y explica cuál es la importancia de su ingesta para el organismo.
B.Analiza la etiqueta de una lata de leche e identifica cuáles son los componentes que se hallan en mayor proporción y cuáles en menor proporción. Elabora un gráfico circular con los resultados. Pega la etiqueta en tu cuaderno.
Todo lo
que nos rodea, incluidos nosotros mismo, está formado por materia y energía. El
aire, los alimentos, el agua, los seres vivos son formas de materia y energía.
Por ello es fundamental revisar algunos conceptos fundamentales de la química
relacionados con la materia.
La
materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio y tiene masa. Algunos
conceptos que usamos cuando nos referimos a ella son la masa, el peso y el
volumen: la masa es una medida de la cantidad de materia que tiene un objeto;
el peso está definido por la fuerza que ejerce la gravedad sobre un objeto y el
volumen es el espacio ocupado por la masa del objeto.
La
energía es la capacidad que tiene la materia de transferir calor o realizar un
trabajo. El calor es la energía que se transmite entre dos cuerpos como
consecuencia de su diferencia de temperatura, siempre pierde energía el cuerpo
más caliente y la gana el más frió.
Se
realiza trabajo sobre un cuerpo cuando este se desplaza bajo la acción de una
fuerza que actúa total o parcialmente en la dirección del movimiento.
1.1.Transformaciones físicas y químicas
La
materia es susceptible a transformaciones físicas y químicas. Por lo tanto, es
importante diferenciar estos cambios.
1.1.1.Estados físicos de la materia
La
materia se presenta en tres estados de agregación: sólido, líquido y gaseosa.
Actualmente se considera un cuarto estado que es el “plasma”. Estos estados
obedecen fundamentalmente a la energía de movimiento o energía cinética de las
moléculas que conforman dicha materia y a la forma de agregación de las mismas.
En la tabla se presentan las características de dichos estados:
ESTADOS DE AGREGACIÓN
SÓLIDOS
LÍQUIDOS
GASES
Volumen
Definido
Definido
Indefinido
Forma
Definido
Indefinida
Indefinida
Compresibilidad
Despreciable
Muy poca
Alta
Atracción entre moléculas
Muy fuerte
Media
Casi nula
1.1.2.Cambios físicos de la materia
Son
aquellos cambios que no generan la creación de nuevas sustancias, lo que
significa que no existen cambios en la composición de la materia, como se ve en
la siguiente figura:
1.1.3.Cambios de estado de la
materia
Son
las modificaciones que sufre la materia por acción de ciertos factores del
ambiente, como por ejemplo la temperatura.
1.1.4.Cambios químicos de la materia
Son
aquellos cambios en la materia que originan la formación de nuevas sustancias,
a través de reacciones químicas. Por ejemplo, formación de ácido clorhídrico a
partir de la reacción de cloro (Cl) e hidrógeno (H).
1.2. Ley de la conservación
de la masa- energía
En el momento de ocurrir un cambio físico o químico en una
sustancia ¿existe pérdida de masa y/o energía?
Antoine Laurent Lavoiser (1743- 1749) y James Prescott Joule
(1818-1889) dedicaron parte de su trabajo científico a la solución de este
problema, llegando a la conclusión de que en las reacciones químicas y en los
cambios físicos las masas de las sustancias participantes no se crean ni se
destruyen, solo se transforman; esta conclusión se conoce con el nombre de Ley
de la conservación de la masa.
La suma de los reactivos es igual a la suma de los productos.
La masa de los reactivos no se destruyó, estos se combinaron y se transformaron
en una nueva sustancia.
Esta manifestación de la materia es importante en las
transformaciones químicas, ya que siempre existen cambios en clase y cantidad
de energía, asociados a cambios de masa. La energía (E) se define como la
capacidad de producir trabajo, donde trabajo significa mover la masa para
vencer la fuerza. Actualmente, la energía es considerada como el principio de
actividad interna de la masa.
1.2.1. Ley de la conservación de la energía
Establece que “la energía del Universo se mantiene constante
de manera tal que no puede ser creada ni destruida y si cambiar de una forma o
clase a otra”. En principio, solo hay dos tipos de energía: la potencial y la
cinética con la transformación de estas, ocurren otras manifestaciones.
La energía potencial es la energía almacenada, en una
partícula, debido a su posición dentro de un campo de fuerzas eléctricas
magnéticas o gravitatorias. Mientras que la energía cinética es la energía que
poseen los cuerpos en movimiento o bien la energía debida a una partícula en
virtud de su velocidad.
1.2.2. La energía en las reacciones químicas
En general, cuando se forma una sustancia estable (que
perdura en el tiempo) a partir de sus elementos, se libera energía, normalmente
en forma de energía térmica. Por el contrario, para destruir una sustancia
estable, se necesitara aportar energía. Según el balance energético las
reacciones se clasifican en:
§Reacciones endotérmicas: es aquella
que necesita un aporte de energía para producirse. Ejemplo: descomposición del clorato
potásico para obtener cloruro potásico y oxígeno.
§Reacciones exotérmicas: es aquella
que libera energía térmica mientras se produce. Ejemplo: combustión de butano
para obtener energía térmica para calentar agua.
1.4. Propiedades químicas y físicas
Las sustancias se caracterizan por sus propiedades
individuales, las que pueden ser físicas y químicas. Para diferenciar las
muestras de diferentes tipos de materia se determinan y se comparan estas
propiedades.
1.4.1. Propiedades químicas
Son las que exhiben la materia cuando experimentan cambios en
su composición. Por ejemplo: el metano gaseoso se quema en presencia de oxígeno
gaseoso para formar dióxido de carbono y agua, describe un cambio químico del
metano, reacción de combustión. Después del cambio, los gases originales,
metano (CH4) y oxígeno habrán desaparecido y todo
lo que quedara será dióxido de carbono (CO2) y
agua.
1.4.2. Propiedades físicas
Se observan en ausencia de cualquier cambio de la composición.
Se pueden medir y observar sin modificar la composición o identidad de la
sustancia. El color, la densidad, la dureza, el punto de fusión, el punto de
ebullición y la conductividad eléctrica o térmica son propiedades físicas.
Algunas propiedades como la temperatura y la presión dependen
de las condiciones bajo las que se miden. Por ejemplo, el agua es un sólido
(hielo) a bajas temperaturas pero es líquida a temperaturas más altas y a
temperaturas aún mayores es un gas (vapor). Cuando el agua pasa de un estado a
otro, su composición es constante.
1.4.3. Propiedades extensivas e intensivas
Las propiedades de la materia se pueden clasificar también en
propiedades intensivas o extensivas. Las extensivas dependen de la cantidad de
la materia, por ejemplo el volumen y la masa porque dependen de la cantidad de
materia contenida en una muestra estudiada. Las intensivas no dependen de la
cantidad de materia, por ejemplo el color y el punto de fusión son los mismos
para una muestra pequeña que para una grande.
Actividades
1.Basándose en las modificaciones que
sufren los materiales, clasifique los cambios como físicos o químicos.
a) oxidación de un clavo
b) fermentación del jugo de uva para
producir vino
c) prensado de las uvas para
extracción de su jugo
d) soplado de una burbuja de jabón
2.Explica porque una sustancia es
prácticamente imposible de comprimir si está en el estado sólido mientras es
muy compresible si está en estado gaseoso.
3.¿Qué
propiedades del cloro son físicas o químicas?
a) su densidad
b) reacciona con el sodio
c) su punto de ebullición
d) reacciona con el hidrógeno
4.Para cada uno de los siguientes
procesos, indicar si corresponden a cambios químicos o físicos.
a) obtención de limaduras de hierro
b) la leche se pone agria si se deja
en una habitación caliente
c) el nitrógeno se congela a -210°C
d) el hidrogeno reacciona con oxígeno
para generar agua
e) fermentación del vino
f) agriamiento o “corte” de la leche
5.Expliquen
el siguiente enunciado: “un globo lleno de helio se desinfla con mayor rapidez
que uno lleno de aire de tamaño inicial comparable”.
