La_materia_y_la_energia

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La materia y la energía
La materia y el espacio vacío
Materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio. Bajo esta definición queda incluido cuerpo como aquella cantidad limitada de materia. Teniendo en cuenta la definición anterior podemos conjeturar que el espacio vacío es la ausencia de materia.
Sustancia: Es toda aquella materia que tiene ciertas propiedades específicas, tanto físicas como químicas. De la definición de sustancia surgen dos tipos de esta. Las simples y las compuestas. Sustancias Simples: Son las que están formadas por un solo tipo de elemento. Por ejemplo: Oxígeno (O2), Hidrogeno (H2), Hierro (Fe), etc., mientras que la sustancias Compuestas: Son las que están integradas por 2 o más elementos. Por ejemplo: Agua (H2O), tiene hidrógeno y oxígeno. Oxido de Calcio (CaO), tiene oxígeno y Calcio. Es muy importante recordar que cuando dos o más sustancias simples se combinan para formar una compleja, e inclusive cuando una sustancia compleja es transformada en sus componentes simples, se pierden las propiedades individuales.
Para mencionar un ejemplo de ello consideremos la molécula de agua (H2O). La molécula de agua presenta propiedades diferentes a las de sus átomos constitutivos que son el H2 y el O2. El agua en condiciones normales de presión y temperatura es líquida mientras que sus elementos constitutivos individuales (H2 y O2) son gases.
Propiedades de la materia
Las propiedades intensivas son aquellas que no dependen de la masa o del tamaño de un cuerpo, por lo que el valor permanece inalterable al dividir el sistema inicial en varios subsistemas, por este motivo no son propiedades aditivas. Tenemos como ejemplo de ellos el color, la textura, el sabor, el peso específico, la densidad, punto de fusión, viscosidad, etc.
Por el contrario, las propiedades extensivas son aquellas que sí dependen de la masa o del tamaño de un cuerpo, son magnitudes cuyo valor es proporcional al tamaño del sistema que describe. Estas magnitudes pueden ser expresadas como la resta de las magnitudes de un conjunto de subsistemas que formen el sistema original. Como ejemplo de ellos tenesmos la masa, el volumen, la longitud, el peso, etc.
Actividad 1
a) Indicar con una X en la siguiente tabla si las sustancias mencionadas en la primera columna son simples o compuestas. En la tercer columna escribe cuales son los componentes de la sustancia mencionada. Puedes buscar en la Web las fórmulas químicas para saber cómo se encuentra conformada una determinada sustancia.
	Sustancia
	Simple 
	Compuesta
	Componentes
	Ácido sulfúrico
(H2SO4)
	
	X
	Hidrógeno (H2)
Azufre (S2)
Oxígeno (O2)
	Bicarbonato de Sodio
	
	
	
	Sustancia
	Simple
	Compuesta
	Componentes
	Glucosa
	
	
	
	Hierro
	
	
	
	Nafta
	
	
	
	Polietileno
	
	
	
	Oro
	X
	
	oro
	Óxido nitroso
	
	
	
	Alcohol
	
	
	
	Agua
	
	
	
	Celulosa
	
	
	
	Almidón
	
	
	
b) Indicar si las siguientes propiedades de la materia son intensivas o extensivas. Aquellas que no conozcas puedes realizar un buceo webgráfico a fin de obtener la información necesaria para su definición. En los recuadros escribe la definición que encontraste en la web.Densidad. 
Volumen específico.
Color.
Peso.
Masa.
Capacidad calorífica específica.
Elasticidad.
Sabor. 
Concentración. 
Energía potencial. 
Longitud.
Inercia. 
 
c) Cálculo de la masa, la densidad y el volumen
Fórmula para calcular la densidad 
Fórmula para calcular la masa 
Fórmula para calcular el volumen 
1. ¿Qué masa tiene 12 litros de una sustancia cuya densidad es 15kg/L?
2. Calcula la densidad de una sustancia si sabemos que 12 g ocupan 4 cm3.
3. ¿Qué volumen ocuparán 12 g de Hierro? Buscar en la web la densidad del Fe.
4. El oro es un metal precioso químicamente inerte. Se usa principalmente en joyería, odontología y dispositivos electrónicos. Un lingote de oro con una masa de 301 g tiene un volumen de 15.6 cm3. Calcule la densidad del oro. 
5. La densidad del mercurio, el único metal líquido a temperatura ambiente, es 13.6 g/ml Calcule la masa de 5.50 ml de líquido. 
6. ¿Cuál será el volumen que ocupará una pulsera de oro de 24 quilates, si ésta tiene una masa de 20g? La densidad del oro es de 19.3g/cm3 
7. En una excavación arqueológica se hallas las siguientes lajas que presuntamente pueden llegar a ser herramientas del género homo primitivas. ¿Cómo obtendrías el valor del volumen?
Propiedades físicas y químicas de la materia
 La materia en su conjunto tiene determinadas propiedades físicas y químicas. Las propiedades físicas son dependientes de su estado físico o también llamado estados de agregación. Estados de agregación: Básicamente existen 3 estados de la materia. Sólido, líquido y gaseoso. También hoy en día se considera un cuarto estado que es el plasma. Este estado no se encuentra de forma natural aquí, sino más bien es el estado más abundante en el resto del universo.
 Las propiedades físicas de la materia son observadas o medidas, sin requerir ningún conocimiento de la reactividad o del comportamiento químico de la sustancia, sin la alteración de su composición o de su naturaleza química. Tales como la textura. La elasticidad, el punto de fusión, el punto de ebullición, la fragilidad la dureza, la conductibilidad, ductilidad, temperatura, solubilidad.
Las propiedades químicas de la materia son las que hacen al cambio de composición de la materia. La exposición de cualquier materia a una serie de reactivos o de condiciones particulares puede reaccionar y cambiar su estructura. Estos cambios podrán ser de mayor o menor peligro, y una gran cantidad de ensayos de laboratorio se hacen para prevenir eventuales transformaciones ligadas a esto. Como ejemplos de cambios químicos podemos mencionar el pH, el estado de oxidación, el poder calorífico, la corrosividad, la inflamabilidad, la reactividad, la combustión, etc. 
Actividad 2: Protocolo de laboratorio.
Instrumental de laboratorio: 2 matraces dos mecheros. Trípode y amianto, globos, encendedor, 2 vasos de precipitado.
Compuestos: Agua, aire.
Responder:
a) ¿Qué ocurrió con el globo al encender el mechero?
b) ¿Cómo explicarías lo ocurrido?
c) ¿Qué tipo de cambio es? ¿Por qué?
d) ¿Qué ocurriría si después de calentar el matraz lo colocamos en un vaso con hielo?
e) ¿Se produjo un cambio de estado en esta actividad? ¿Cuál?
f) ¿Qué sucedió con la naturaleza de la sustancia durante los cambios observados?
g) ¿Por qué es un cambio reversible?
h) ¿Qué causas originaron estos cambios? Marca con una X
· Aplicación de frío.
· Aumento de volumen.
· La disminución del volumen.
· Un cambio químico.
· Un cambio físico.
· La dilatación del aire contenido en el matraz y el globo.
· La contracción del aire contenido en el matraz y el globo.
· El aumento de la temperatura.
i) Identifica describiendo las variables intervinientes
	Variables constantes
	Variables manipuladas
	Respuesta
	
	
	
	
	
	
Actividad 3: Protocolo de laboratorio
Instrumental de laboratorio: 2 matraces, 2 globos 2 vasos de precipitados.
Reactivos: Vinagre (ácido acético), bicarbonato de sodio.
Diagrama lo observado antes y después del experimento realizado.Antes 
Después
a) ¿Qué ocurrió con el globo al mezclar el vinagre con el bicarbonato de sodio?
b) ¿Cómo explicarías lo que ocurrió? ¿qué tipo de cambio es? ¿por qué?
c) ¿Qué ocurriría si al mezclar las sustancias no colocamos un globo en la boca del matraz?
d) ¿Se produjo algún cambio de estado en el experimento? ¿cuál?
e) ¿Qué sucedió con la naturaleza de la sustancia durante los cambios observados?
f) ¿Por qué es un cambio irreversible?
g) ¿Qué causas ocasionó estos cambios? Indica con una X
· Aplicación de mezclas de sustancias.
· La disminución del volumen.
· Aumento del volumen.
· Un cambio químico.
· Un cambio físico.
· La dilatación del aire contenido en el globo.
· La contracción del aire contenido en el globo.
· Una producción de gases producto de una reacción química.
· El aumento de la temperatura.
h) Identifica describiendo las variables intervinientes
	Variables constantesVariables manipuladas
	Respuesta
	
	
	
	
	
	
Actividad 4: 
Escribe tres conclusiones de la actividad realizada.
Actividad 5:
Metacognición:
En este trabajo experimental he aprendido:
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¿Cómo trabaje en clase?
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Estuve atento al profesor y a mis compañeros Si o no ¿Por qué?
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¿Qué debo mantener y que debo mejorar para la próxima clase?
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Resultan interesantes los trabajos de laboratorio. Si o no ¿Por qué?
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Sistemas materiales:
Con las definiciones dadas anteriormente, podemos tener una noción de los que son los sistemas materiales. En definitiva un sistema material se trata de una porción de materia que se aísla para someterla a diversos estudios. Cabe esclarecer que los sistemas materiales no cuentan con límites estrictos como si sucede con los cuerpos.
Si el sistema material presenta idénticas propiedades en todos sus puntos además de la misma composición química, se denomina homogéneo. Lo que significa que el sistema homogéneo tiene una única fase sea esta sólida, líquida o gaseosa.
A su vez los sistemas homogéneos se clasifican en soluciones y en sustancias puras. En el caso de las soluciones el sistema contiene dos o más componentes en los cuales uno se denomina soluto y el otro solvente. En cambio las sustancias puras poseen un único componente.
Por su parte los sistemas heterogéneos no presentan las mismas propiedades en todos sus puntos. Dichas propiedades varían dado a que presentan dos o más fases. Asimismo cada una de las fases posee sus propiedades individuales, a simple vista se destaca que son discontinuos con un límite o área de contacto entre las dos fases que recibe el nombre de interfase.
Actividad 6: Protocolo de laboratorio
Instrumental de laboratorio: 15 vasos plásticos de trago largo transparentes, 5 varillas de vidrio o batidores de trago 3 espátulas o chicharas descartables. 4 Pipetas graduadas o 4 probetas.
Reactivos: 1 l de agua destilada, aceite alcohol, azúcar, nafta, sal se mesa, bicarbonato de sodio, glicerina, acetona (quitaesmalte), Pequeñas esferas de telgopor (10 aprox.), vinagre, cinta de papel o etiquetas tipo rótulos.
Procedimiento:
1) Conformen tantos sistemas materiales como sea posible utilizando pares de sustancias. Los sólidos se incorporan a la solución con cas cucharas, mientras que los líquidos con las pipetas (20ml).
2) Observen todos los sistemas y descarten aquellos que no son soluciones.
3) De las soluciones formadas indicar cuál es el solvente que formó más soluciones.
Registrar los datos obtenidos
	Mezclas obtenidas por combinación
	Soluciones
	Mezcla heterogénea o suspensión
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	Mezclas obtenidas por combinación
	Soluciones
	Mezcla heterogénea o suspensión
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Conclusiones:
a) ¿Podemos considerar al agua como solvente universal? ¿Por qué?
b) ¿El agua disuelve todo? ¿Por qué?
c) ¿Existen sustancias que no son solubles en agua pero si en otros compuestos? ¿Por qué?
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