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Materia, es todo aquello que está a nuestro alrededor. Todo lo que forma el universo es materia, la cual se manifiesta como cuerpo físico o también llamada materia condensada. La materia es muy compleja en su composición y propiedades, de allí surge la definición de sustancias, por ejemplo: sustancias (simple y compuesta) y mezcla (homogénea y heterogénea). La materia ¿es sólo aquello que posee masa y volumen? - definitivamente no. La energía también es una forma de materia, es materia dispersada, como lo sostenía Albert Einstein. SUSTANCIA: Son cuerpos puros con propiedades semejantes en toda ella; Casos: • Sustancia Simple: Formada por un elemento. Completar: Sustancia Formula Atomicidad Nombre Cobre Cu 1 Mono_ atómico Plata Ag 1 Oxígeno O2 2 diatómico Hidrogeno 2 Ozono Triatómico Fosforo tetratómico Azufre 8 octatómico • Sustancia Compuesta: Formada por 2 o más elementos con proporciones constantes. Sustancia Agua Formula H2O Número de elementos 2 Atomicidad 3 Nombre Compuesto Binario Completar: Sustancia Amoniaco Formula NH3 Numero de elementos Atomicidad Nombre Compuesto Sustancia Glucosa Formula C6H12O6 Número de elementos Atomicidad Nombre Compuesto Sustancia Sacarosa Formula C12H22O11 Número de elementos Atomicidad Nombre Compuesto Sustancia Gas Propano Formula C3H8 Número de elementos Atomicidad Nombre Compuesto Sustancia Alcohol Etílico Formula C2H5OH Número de elementos Atomicidad Nombre Compuesto Sustancia Sal Formula NaCl Número de elementos Atomicidad Nombre Compuesto Sustancia Urea Formula N2H4CO Número de elementos Atomicidad Nombre Compuesto Sustancia Ácido Sulfúrico – H2SO4 Nombre Compuesto MATERIA ¿Qué es materia? MEZCLA: Es la reunión o más sustancias, donde cada componente conserva sus propiedades, no existe reacción entre los componentes de la mezcla. • Mezcla Heterogénea: Formado por 2 o más fases como las suspensiones y coloides Ejemplo: • Mezcla Homogénea: Formada por 1 fase, también llamado solución. Ejemplo: Soluciones Notables Solución Componentes Acero Bronce Latón Amalgama Agua Dura Agua Regia Agua Ardiente Agua Oxigenada Ácido Muriático Formol Aire SEPARACIÓN DE MEZCLAS En toda mezcla, los componentes se pueden combinar en cualquier proporción. para separar componentes de mezclas se utilizan métodos mecánicos y también físicos Métodos Mecánicos: Selección o tamizado, gravedad o decantación, levigación, filtración, etc.; generalmente este método es para mezclas heterogéneas • Filtración: Permite separar mezclas heterogéneas de un sólido que no es soluble en un líquido, por ejemplo, arena y agua. En este caso, se hace pasar la mezcla por una malla fina o por un papel filtro, que retiene el sólido y deja pasar el líquido. • Decantación: Se emplea para separar mezclas heterogéneas de sustancias con distinta densidad, líquidos no miscibles. Se deja reposar la mezcla hasta que el líquido más denso se deposite en el fondo, el cual se separa abriendo la llave de un embudo. Por ejemplo, el agua y el aceite se separan mediante un embudo de decantación. Métodos Físicos: Centrifugación, disolución, sublimación, cristalización, destilación, etc.; estos métodos son característicos para mezclas homogéneas. • Evaporación: Se emplea para separar mezclas homogéneas. Consiste en evaporar la parte líquida, de modo que las sustancias sólidas se puedan recuperar, debido a que quedan en el fondo del recipiente. • Destilación: Se utiliza para separar mezclas homogéneas, líquidos miscibles o un sólido disuelto en un líquido. Esta técnica se realiza de acuerdo al punto de ebullición de los componentes, que deben ser diferentes, de manera que al calentar la mezcla las sustancias puras se evaporen y se puedan recolectar a medida que se condensen. Agua + sal Agua Aceite Agua Aceite Agua sal PRÁCTICA Completa el siguiente esquema: f 1. Indique la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones: I. Los gases forman mezclas homogéneas II. El diamante es una sustancia simple III. Las mezclas tienen composición química definida o constante IV. Los compuestos se pueden descomponer en elementos. A) VVVV B) VVVF C) FVFV D) VFFF E) VVFV 2. Relacione las siguientes mezclas, con el método que corresponde para su separación. I. Agua y arena. a. Decantación. II. Arena y cemento. b. Levigación. III. Aceite y agua. c. Filtración. IV. Sal y agua. d. Tamización. V. Aserrín y arena. e. Cristalización. A. I – b, II – d, III – a, IV – e, V – c. B. I – c, II – d, III – a, IV – e, V – b. C. I – e, II – c, III – b, IV – d, V – a. D. I – c, II – d, III – e, IV – a, V – b. E. I – c, II – d, III – a, IV – b, V – e. 3. Indicar cuál de las siguientes proposiciones es incorrecta: A) Sustancia simple: N2 B) Mezcla: formol C) Compuesto químico: Amoníaco D) Solución: Bronce E) Sustancia pura: Acero 4. ¿Cuál de las siguientes mezclas no es una solución? A) Agua Oxigenada B) Latón C) Suero comercial D) Gas natural E) Humo 5. Indique y enumere el número de sustancias simples, sustancias compuestas y mezclas respectivamente: I. Ozono II. Hielo seco III. Ácido muriático IV. Gas natural V. Grafito VI. Petróleo VII. Platino VIII. Oro de 24 kilates IX. Etanol X. Acero A) 5, 3 y 2 B) 3,3 y 4 C) 4, 4, y 2 D) 3, 2 y 6 E) 4, 2 y 4 6. Relacione correctamente: I. Agua oxigenada a. Compuesto II. Ácido fosfórico b. Sustancia simple III. Grafito c. Mezcla A) Ia, IIb, IIIc B) Ic, IIa, IIIb C) Ic, IIb, IIIa D) Ib, IIa, IIIc E) Ia, IIc, IIIb 7. Un método que utilizarías para separar una mezcla homogénea de líquidos seria: A) Filtración B) Sublimación C) Destilación D) Decantación 8. Método que emplearías para separar una mezcla formada por un líquido con un sólido insoluble A) Filtración B) Cristalización C) Destilación D) Sublimación 9. En un laboratorio de química, se encuentran 5 recipientes, cuyas etiquetas muestran lo siguiente: CaCO3, S8, AgNO3, P4 y C12H22O11. ¿Con cuántos compuestos cuenta el laboratorio? A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 Clasificación de la materia PROPIEDADES DE LA MATERIA Propiedades Intensivas Son propiedades que no dependen de la masa y no son aditivas. Ejemplo: • Temperatura • Presión • Color • Punto de ebullición • Punto de Fusión • Densidad Ejemplo: Densidad del Agua Propiedades Extensivas: Son propiedades que depende de la masa y son aditivas Ejemplo: • Volumen • Inercia • Área • Numero de Mol • Peso Del siguiente enunciado: “El hierro es un metal de color gris plateado, factible de convertirse en alambres y en láminas, reacciona suavemente con el aire y se oxida fácilmente de 2+ a 3+. Asimismo, es un buen conductor de la electricidad”. ¿Cuántas propiedades físicas se describen para el hierro? • A. 1 • B. 2 • C. 3 • D. 4 • E. 5 ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ________________________________________ ESTADOS DE AGREGACIÓN DE LA MATERIA Están determinadas por las fuerzas internas; CASOS Estado Solido: Fuerza Interna Forma Volumen FC FR Estado Liquido: Fuerza Interna Forma Volumen FC FR Estado Gaseoso: Fuerza Interna Forma Volumen FC FR CAMBIOS DE ESTADO Ejercicios: El cambio de estado de gasa líquido y de gas a sólido se llama respectivamente: a) Licuación : sublimación inversa b) Licuación : compensación c) Fusión : solidificación d) Licuación : solidificación El cambio de estado de vapor a líquido y de líquido a sólido se llama respectivamente: a) Licuación : sublimación b) Licuación : compensación c) Fusión : solidificación d) Licuación : solidificación e) Condensación; solidificación 15 kg 40 kg ρ = 1 𝑔 𝑚𝑙 ρ = 1 𝑔 𝑚𝑙 LIQUIDO GASEOSO Fusión Vaporización Solidificación Licuación Sublimación Sublimación inversa o deposición ebullición Condensación SOLIDO TRANSFORMACIÓN DE LA MATERIA Fenómeno Químico Combinación: Fenómeno Químico por el cual sustancias iniciales interactúan para generar nuevas sustancias (Reacción) es decir cambian en su forma de ser; Ejemplo: • Combustión • Fotosíntesis • Corrosión • Neutralización • Electrolisis, etc. • Oxidación del Hierro Fe + O2 → Fe2O3 Fenómeno Físico Se produce cuando una sustancia se transforma solo en su forma de estar es decir no genera nada nuevo. Ejemplo: • Descongelación del hielo • Ruptura de un lapicero • Aleación de Metales • Expansión del Oxígeno • Dilatación de los metales, etc. Fenómeno Alotrópico: Fenómeno por el cual un elemento se encuentra en la naturaleza mediante dos o más formas diferentes. Ejemplo: ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ Fenómeno Nuclear Un fenómeno nuclear es un proceso de combinación y transformación de las partículas y núcleos atómicos. Se forman nuevas sustancias. Existen dos tipos de fenómeno nuclear: Fisión nuclear: separación de núcleos pesados a otros ligeros. Ejemplo: Bomba de Uranio Fusión nuclear: unión de núcleos ligeros en uno pesado. Practiquemos… A continuación, coloca entre paréntesis (F) si es una transformación física (Q) si es química (N) si es nuclear. Combustión de la gasolina ( ) Catabolismo de las enzimas ( ) Disolver sal en agua ( ) Pulsera de oro de 18 kilates ( ) Fermentación de la jora ( ) Liberación de energía del sol ( ) Fotosíntesis ( ) Fisión del uranio ( ) Fusión del hidrógeno ( ) Fusión de la parafina de una vela ( ) RELACIÓN: MATERIA – ENERGIA Ecuación de Albert Einstein Ley de Conservación materia – energía “La materia y la energía se pueden interconvertir mutuamente, pero la suma total de ambas permanece constante en el universo” E = m . c2 Donde: E = energía liberada o absorbida M = masa de los productos de la reacción C = velocidad de la luz Sistema CGS MKS masa g kg velocidad 3×1010 3×108 Energía Ergio Joule 1. Calcular la energía que liberó una partícula radiactiva de 12 g de masa. a) 1020 ergios b) 109.1020 c) 108.1020 d) 18.1020 e) 190.1011 Los líquidos que cambian de estado rápidamente como la vaporización y en forma espontánea como la acetona, gasolina, bencina, etc., se les denomina volatilización. PRÁCTICA 1. Clasifique cada una de las siguientes sustancias en elemento (E) o compuesto (C) según corresponda. Luego, indique la secuencia correcta. I. Aluminio del marco de una ventana. II. Cloruro de sodio de la sal común III. Oro de 24 quilates. IV. Mercurio del termómetro. V. Agua destilada. A. ECEEE B. ECCEE C. ECEEC D. CECEE E. CECEC 2. “Si reunimos en un balón dos sustancias gaseosas, oxígeno (O2) y nitrógeno (N2), se forma una: mezcla homogénea”. Complete la proposición anterior e indique, de las siguientes afirmaciones, las que le corresponden: I. Se produce una reacción química entre los gases. II. El oxígeno se puede separar del nitrógeno, mediante procedimientos físicos. III. Una vez que los gases se reúnen, no se pueden distinguir sus fases. IV. Cuando se reúnen ambos gases, cambian sus propiedades distintivas. A. Mezcla heterogénea – I, II y III B. Sustancia compuesta – I y IV C. Mezcla homogénea – II, III y IV D. Sustancia simple – I, III y IV E. Mezcla homogénea – II y III 3. Si vertimos un poco de sal común (NaCl) a un recipiente que contiene agua y agitamos hasta que todo se disuelva, luego agregamos un poco de aceite de oliva, entonces se formará una mezcla heterogénea. Respecto a lo anterior, marque verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. Al final se observan dos fases. II. La fase inferior es una mezcla homogénea. III. El aceite de oliva es una mezcla heterogénea. IV. La fase superior tiene menor densidad. V. La mezcla se puede separar por filtración. A. VVFFF B. FVVVF C. FVVFF D. VVFVF E. VFFVV 4. Con relación al ácido sulfúrico (H2SO4), indique la proposición incorrecta. a) Es un compuesto químico ternario b) Su atomicidad es 7 c) Se puede descomponer en sustancias más simples d) Por cada una de las moléculas, hay cuatro átomos de oxígeno. e) Su composición es variable 5. En un balón tenemos dos gases reunidos: Oxigeno y dióxido de carbono. Entonces no podríamos afirmar lo siguiente: a) Se trata de una mezcla homogénea b) Uno de los gases es una sustancia simple c) Uno de los gases es una sustancia compuesta d) Se trata de una mezcla heterogénea 6. Veamos la siguiente representación, donde cada esfera representa un átomo de fosforo a) Se trata de una sustancia elemental. b) Es el fósforo tetratómico c) También se puede representar como P4 d) Es una sustancia compuesta. O2 CO2 O2 CO2
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